2009 Fiscal Year Annual Research Report
縮環芳香族型フォトクロミック分子を用いた機能性材料開発
Publicly Offered Research
| Project Area | New Horizons of Photochromism: Customized Molecular Design and Novel Applications |
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| Project/Area Number |
21021029
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| Research Institution | Yonago National College of Technology |
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Principal Investigator |
谷藤 尚貴 Yonago National College of Technology, 物質工学科, 助教 (80423549)
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| Keywords | ジアリールェテン / フォトクロミズム / ウッドワードホフマン則 / 光異性化 |
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| Research Abstract |
ジアリールエテンのフォトクロミズムでは,反応点部位における共有結合の生成と開裂が適切な光照射によって可逆的に起こる.この際に炭素原子で起こる混成軌道の変化を用いると,種々の物性を光スイッチングできる材料の開発が可能になる.今年度は基本骨格を有する分子の合成と,分子の拡張方向の違いにより生じる異性体に関する光反応特性の検討を行った.
はじめに,縮環チオフェンを有するジアリールエテンの合成を行った.α,α^'位をメチル基で置換したチエノ[3,2-b】チオフェンのβ位をプロモ化した前駆体は数日で分解したが,単離後直ちにパーフルオロシクロペンテン誘導体とした分子に変換すると分解は起こらないことを確認した.これによって目的とする非対称型ジアリールエテンの合成と縮環チオフェンを前駆体として保存することを可能にした.
次に,ジアリールエテンのアリール部におけるパイ系の拡張方向が異なる異性体の合成を行った.ターチオフェンをアリール基として導入したジアリールエテンをニトロ化すると,モノ置換体のジアリールエテンが導入位置の異なる2つの位置異性体として単離された.2つの分子は低極性溶媒中において可逆的なフォトクロミズムを示すが,極性溶媒中では着色が起こりにくい現象が観測された.そこでそれぞれの反応量子収率を測定したところ,閉環量子収率は溶媒種に関係なく差が現れないが開環量子収率には違いが生じることを確認した.これは開環体ではほぼ同じターチオフェンのパイ系が光励起されて反応が進行する一方で,閉環体では可視光により励起されるパイ系がニトロ基の有無によって違いが有るために起こる現象であることを明らかにした.
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