2003 Fiscal Year Annual Research Report

光機能レドックス錯体界面配列体による光エネルギー変換

Research Project

Project/Area Number	15033215
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	西原寛東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70156090)
Keywords	アゾ / 錯体 / 光異性化 / フォトクロミック / 銅 / レドックス / 光電変換 / 人工視覚
Research Abstract	2,2'-ビピリジンの4位にアゾベンゼンを結合し、6,6'位をメチル基で置換した新規配位子、dmpABとビピリジン、Cuイオンを混合した系の光異性化挙動を検討した。dmpABの銅錯体ではCu(I)の四面体形構造が配位子のメチル基同士のインターロッキング効果で安定化され、Cu(II)の平面四角形構造はメチル基同士の立体反発で不安定化される。したがって、系内にビピリジンを共存させると、Cu(I)では[Cu(dmpAB)_2]^+が主であり、Cu(II)では[Cu(bpy)_2]^<2+>が主となると予想される。実際に、電気化学測定からこの配位子交換が起こることが示され、紫外光照射実験では、ビピリジン非共存の場合より、Cu(II)状態でのシス体の生成が促進されることが示された。その結果、Cu(II)/Cu(I)のレドックス変化と単一紫外光源を用いた可逆的異性化が実現した。光信号を電気信号に変換する新しい系として、視覚の化学プロセスと類似した人工系を創成した。アゾベンゼンの光異性化に伴う大きな構造変化によって、錯形成能が大きく変化するように設計した新配位子、oABをもつ銅錯体【Cu(oAB)_2]^+においては、oABがトランス体のときは、πスタックによる安定化が大きいが、シス体のときは、その安定化が大きく減少するため、ビピリジン配位子(bpy)と容易に交換反応を起こす。また、[Cu(bpy)_2]^<2+/+>と[Cu(oAB)_2]^<2+/+>の間には大きなレドックス電位の差が存在するため、上記の配位子交換反応によって、系のポテンシャルが変化する。したがって、Cu(I)イオン,Cu(II)イオン、oABおよびbpyが共存する系では、アゾ基の光異性化による[Cu(oAB)_2]^+の構造変化を、配位子交換反応を介することでCu(II)/Cu(I)のレドックスポテンシャルを変化させることができる。実際に、溶液中および高分子固体電解質中での光信号-電気信号変換に成功した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] S.Kume, M.Kurihara, H.Nishihara: "Coordination-Syncronized Trans/cis Photo isomerization of Bipyridylazobenzene Driven by a Cu(II)/CU(I) Redox Change"Inorg.Chem.. 42(7). 2194-2196 (2003)
[Publications] T.Yutaka, I.Mori, M.Kurihara, N.Tamai, H.Nishihara: "Photochemical Behavior of Azobenzene-Conjugated Co(II), Co(III) and Fe(II) Bis(terpyridine) Complexes"Inorg.Chem.. 42(20). 6306-6313 (2003)
[Publications] S.Nagashima, M.Nihei, T.Yamada, M.Murata, M.Kurihara, H.Nishihara: "Synthesis of Azo-conjugated Catecholate Complexes and their Photon- and Proton-responses"Mocromol.Symp.. 204. 93-101 (2003)
[Publications] H.Nishihara: "Multi-mode Molecular Switching Properties and Functions of Azo-conjugated Metal Complexes"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 77(3)(In press). (2003)
[Publications] 西原寛: "金属元素が拓く21世紀の新しい化学の世界 (錯体から分子デバイスへ)"クバプロ. 215(190-198) (2004)
[Publications] 西原寛: "集積型金属錯体の科学 (光やプロトンに応答するレドックス錯体)"化学同人. 268(51-57) (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

光機能レドックス錯体界面配列体による光エネルギー変換

Principal Investigator

西原 寛 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70156090)

Research Products

[Publications] S.Kume, M.Kurihara, H.Nishihara: "Coordination-Syncronized Trans/cis Photo isomerization of Bipyridylazobenzene Driven by a Cu(II)/CU(I) Redox Change"Inorg.Chem.. 42(7). 2194-2196 (2003)

[Publications] T.Yutaka, I.Mori, M.Kurihara, N.Tamai, H.Nishihara: "Photochemical Behavior of Azobenzene-Conjugated Co(II), Co(III) and Fe(II) Bis(terpyridine) Complexes"Inorg.Chem.. 42(20). 6306-6313 (2003)

[Publications] S.Nagashima, M.Nihei, T.Yamada, M.Murata, M.Kurihara, H.Nishihara: "Synthesis of Azo-conjugated Catecholate Complexes and their Photon- and Proton-responses"Mocromol.Symp.. 204. 93-101 (2003)

[Publications] H.Nishihara: "Multi-mode Molecular Switching Properties and Functions of Azo-conjugated Metal Complexes"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 77(3)(In press). (2003)

[Publications] 西原 寛: "金属元素が拓く21世紀の新しい化学の世界 (錯体から分子デバイスへ)"クバプロ. 215(190-198) (2004)

[Publications] 西原 寛: "集積型金属錯体の科学 (光やプロトンに応答するレドックス錯体)"化学同人. 268(51-57) (2004)

西原寛東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70156090)

[Publications] 西原寛: "金属元素が拓く21世紀の新しい化学の世界 (錯体から分子デバイスへ)"クバプロ. 215(190-198) (2004)

[Publications] 西原寛: "集積型金属錯体の科学 (光やプロトンに応答するレドックス錯体)"化学同人. 268(51-57) (2004)