Development of Photocatalytic System Enabling Synthesis of Multiple Products from One Photon

开发光催化系统，能够从一个光子合成多种产品

• 批准号: 20K05652
• 负责人: 酒井 隼人
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05652/
• 关键词: 一重項分裂; アセン; 二量体; 励起ダイナミクス; 不斉; 光触媒; 光反応

一重項分裂（SF）は一光子吸収から二つの三重項励起状態を生成する励起ダイナミクスである。そのため量子収率が最大200％まで達する。このダイナミクスを利用すれば従来にはない高効率な光反応システムの構築が期待できる。しかしながら、SFで生じた三重項励起状態を利用した光反応系の構築には、高収率生成と長寿命化が重要である。そこで本年度は、SFから三重項励起状態の高収率生成と長寿命化を主として検討した。これまで、SF発現可能な色素をリンカーで連結した二量体を用いてSFに関して検討してきた。その結果から、SF発現可能な二つの色素間で生じる相互作用を適度に制御すると高収率かつ長寿命な三重項励起状態の生成が可能であることを見出している。更なる長寿命化を達成することができれば、三重項励起状態を利用した様々な光反応系の構築が期待できる。そこで、SF発現可能な色素を複数連結したオリゴマーを構築し、生成した三重項励起状態を色素間で移動させ、長寿命化させることとした。本研究の検討にはSF発現可能なテトラセンを色素として用いることとした。テトラセンは励起三重項状態のエネルギーが比較的高いため、光反応システムの構築に利用することができる。そこでこの色素をオリゴマー化し検討することとした。オリゴマーを合成し分光測定を行った結果、色素間の移動には成功したものの逆方向にも進み生成した２つの三重項励起状態同士が衝突し失活する現象が確認された。これによりオリゴマーに伴う長寿命化の効果がわずかしか観測されなかった。

One SF (one photon absorption device), two photons (two photons), two splitters (double photons), one photon splitter, two photons, two photons, two The quantum rate is up to 200%. This is the best way to get a high rate of light reflection and look forward to it. The triple project of high quality equipment and SF health equipment is designed to make use of the light reflection system and the high frequency to generate long-life important products. The triple projects of this year's project and the SF program encourage a high rate of high status to generate a long life cycle for major customers. It is now possible for the pigments to be pigmented and linked to the binary body by using SF, SF, and so on. The results show that it is possible for SF to control the high frequency, high frequency and long life of the three items of high frequency and long life. A longer life cycle will lead to a better life, and a triple project will be used to improve the performance of the system. It is possible to use the complex number of pigments to connect the pigments of SF, to generate triple products, to stimulate the movement of pigments, and to achieve long-life cycles. In this study, it is possible to use SF to treat pigments. In order to improve the performance of the triple project, which is higher than that of the previous project, the three-fold status is higher than that of the other three items. Pigments, pigments. The results of the synthetic spectrophotometry test results, the success of the inter-pigment transfer test in the opposite direction, and the induction of the triple event in the opposite direction have been verified. It is necessary to make sure that the fruits of a long life are accompanied by a long life.

项目成果

Thermodynamic Control of Intramolecular Singlet Fission and Exciton Transport in Linear Tetracene Oligomers

线性并四苯低聚物分子内单线态裂变和激子输运的热力学控制

• DOI: 10.1002/anie.202217704
• 发表时间: 2023
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition
• 作者: Nakamura Shunta;Sakai Hayato;Fuki Masaaki;Ooie Rikuto;Ishiwari Fumitaka;Saeki Akinori;Tkachenko Nikolai V.;Kobori Yasuhiro;Hasobe Taku
• 通讯作者: Hasobe Taku

サイクレン骨格を基盤とした環状ペンタセン四量体の合成と分光特性

基于cyclen骨架的环状并五苯四聚体的合成及光谱性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 水野 しおん;酒井 隼人;羽曾部 卓
• 通讯作者: 羽曾部 卓

Ultrafast Singlet Fission and Efficient Carrier Transport in a Lamellar Assembly of Bis[(trialkoxyphenyl)ethynyl]pentacene

双[(三烷氧基苯基)乙炔基]并五苯层状组装中的超快单线态裂变和高效载流子传输

• DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c00864
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry C
• 作者: Sakai Hayato;Yoshino Keisuke;Shoji Yoshiaki;Kajitani Takashi;Pu Jiang;Fukushima Takanori;Takenobu Taishi;Tkachenko Nikolai V.;Hasobe Taku
• 通讯作者: Hasobe Taku

ペンタセン-Au25ナノクラスター連結体の合成と励起ダイナミクス評価

并五苯-Au25纳米团簇的合成及激发动力学评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 酒井 隼人;細川 泰長;Tkachenko Nikolai;根岸 雄一;羽曾部 卓
• 通讯作者: 羽曾部 卓

Controlled molecular assemblies of chiral boron dipyrromethene derivatives for circularly polarized luminescence in the red and near-infrared regions

手性硼二吡咯亚甲基衍生物的受控分子组装，用于红色和近红外区域的圆偏振发光

• DOI: 10.1039/d2tc05006d
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Materials Chemistry C
• 影响因子: 6.4
• 作者: Sakai Hayato;Suzuki Yudai;Tsurui Makoto;Kitagawa Yuichi;Nakashima Takuya;Kawai Tsuyoshi;Kondo Yuta;Matsuba Go;Hasegawa Yasuchika;Hasobe Taku
• 通讯作者: Hasobe Taku