2002 Fiscal Year Annual Research Report

フラーレンをアクセプターに用いた連結系の光励起電子移動

Research Project

Project/Area Number	13440190
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	今堀博京都大学, 工学研究科, 教授 (90243261)
Keywords	光合成 / 電子移動 / ポルフィリン / フラーレン / フェロセン / 時間分解過渡吸収分光法 / メソ、メソ連結ポルフィリン / 連結系
Research Abstract	光合成細菌の反応中心では多段階電子移動で生じた最終電荷分離状態の量子収率がほぼ100%であり、しかも寿命が秒レベルであるために、後続の化学反応を円滑に行うことができる。しかしながら、入力されたエネルギーに対して、保持されるエネルギーは約40%と満足のいくものでない。この問題点を明らかにするために、メソ、メソ連結ポルフィリンを多段階電子移動モデルに組み込んだフェロセン・メソ、メソ連結亜鉛ポルフィリンダイマー・フラーレン連結系を初めて合成した。この連結系ではメソ、メソ連結亜鉛ポルフィリンダイマーによる可視光領域での光捕集能の改善も期待できる。時間分解過渡吸収分光法により、亜鉛ポルフィリンダイマの励起1重項からフラーレンへの電子移動、引き続いてフェロセンから亜鉛ポルフィリンダイマーラジカルカチオンへと電荷が連続的にシフトし、最終電荷分離状態であるフェロセニウムカチオンとフラーレンラジカルアニオンが生成することがわかった。詳細な分光学的解析からフラーレンラジカルアニオンからフェロセニウムカチオンへの分子間電子移動よりも、段階的逆電子移動が優先することが明らかになった。すなわち天然系では一見無駄に思えるエネルギー損失を生じているが、そのことによって副反応を抑制ていることがわかった。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Large Photocurrent Generation of Gold Eelectrodes Modified with [60]Fullerene-liked Oligothiophenes Bearing a Tripodal Rigid Anchor"J. Am. Chem. Soc.. 124・4. 532-533 (2002)
[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Stepwise Charge Separation and Charge Recombination in Ferrocene-meso, meso-Linked Porphyrin Dimer-Fullerene Tetrad"J. Am. Chem. Soc.. 124・18. 5165-5174 (2002)
[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Hydrogen-Bonding Dynamics in Photoinduced Electron Transfer in a Ferrocene-Quinone Linked Dyad with a Rigid Amide Spacer"J. Am. Chem. Soc.. 124・24. 6794-6795 (2002)
[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Thermal Intramolecular Electron Transfer in a Ferrocene-Naphthoquinone Linked Dyad Promoted by Metal Ions"Angew. Chem. Int. Ed.. 41・4. 620-622 (2002)
[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Enhancement of Photocurrent Generation by ITO Electrodes Modified Chemically with Self-Assembled Monolayers of Porphyrin-Fullerene"Adv. Mater.. 14・12. 892-895 (2002)
[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Exciplex-Like Intermediate States in Photoinduced Electron Transfer in Porphyrin-Fullerene Dyads"J. Am. Chem. Soc.. 124・27. 8067-8077 (2002)
[Publications] 今堀博ほか: "ナノ連結系によるエネルギー・電子移動デバイス、化学フロンティア-分子ナノテクノロジー-(分担)"化学同人. 11 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

フラーレンをアクセプターに用いた連結系の光励起電子移動

Principal Investigator

今堀 博 京都大学, 工学研究科, 教授 (90243261)

Research Products

[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Large Photocurrent Generation of Gold Eelectrodes Modified with [60]Fullerene-liked Oligothiophenes Bearing a Tripodal Rigid Anchor"J. Am. Chem. Soc.. 124・4. 532-533 (2002)

[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Stepwise Charge Separation and Charge Recombination in Ferrocene-meso, meso-Linked Porphyrin Dimer-Fullerene Tetrad"J. Am. Chem. Soc.. 124・18. 5165-5174 (2002)

[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Hydrogen-Bonding Dynamics in Photoinduced Electron Transfer in a Ferrocene-Quinone Linked Dyad with a Rigid Amide Spacer"J. Am. Chem. Soc.. 124・24. 6794-6795 (2002)

[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Thermal Intramolecular Electron Transfer in a Ferrocene-Naphthoquinone Linked Dyad Promoted by Metal Ions"Angew. Chem. Int. Ed.. 41・4. 620-622 (2002)

[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Enhancement of Photocurrent Generation by ITO Electrodes Modified Chemically with Self-Assembled Monolayers of Porphyrin-Fullerene"Adv. Mater.. 14・12. 892-895 (2002)

[Publications] Hiroshi Imahori et al.: "Exciplex-Like Intermediate States in Photoinduced Electron Transfer in Porphyrin-Fullerene Dyads"J. Am. Chem. Soc.. 124・27. 8067-8077 (2002)

[Publications] 今堀博ほか: "ナノ連結系によるエネルギー・電子移動デバイス、化学フロンティア-分子ナノテクノロジー-(分担)"化学同人. 11 (2002)

今堀博京都大学, 工学研究科, 教授 (90243261)