近赤外光でフォトクロミズムを示すジアリールエテンの開発

开发出在近红外光下表现出光致变色性的二芳基乙烯

• 批准号: 22KJ2513
• 负责人: 碇子 壱成
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2513/
• 关键词: フォトクロミズム; ジアリールエテン; 可視光応答; 三重項; 蛍光; スイッチング

2年目では、1年目までに課題として残っていた、ペリレンビスイミド（PBI）を連結したジアリールエテン（DAE）誘導体の、可視光照射に対する光閉環反応量子収率（0.0029）の向上を目的とした。分子設計において、1年目で明らかになった知見を基に、PBIの最低励起一重項状態のエネルギーレベルよりもDAEの三重項状態がエネルギー的に低いことを前提条件とした。これまでに分子のπ共役を拡張して吸収波長が長波長化したDAEが複数報告されているが、DAEの光反応に関与する反応点で共役系を拡張した分子が可視光閉環反応を示すことが報告されている。そこで、目的の達成に向けてDAEの光反応に関与する反応点でPBIと連結したDAE誘導体の合成を行った。四塩化炭素中において、合成した分子に波長532 nmのレーザー光を照射したところ、効率よく光閉環反応を示したことが認められた。可視光閉環反応の量子収率の測定を行った結果、0.048と算出され、以前に開発した分子と比べて、約16倍増大したことが認められた。この分子に対して分子軌道計算を行ったところ、LUMO+1において、光反応に関与する反応点を含んでPBIと連結するスペーサーまで軌道が広がっていることが明らかになった。以前に合成した分子のLUMO+1においては、スペーサーまで軌道は広がっているものの、反応点の寄与はほとんどないことが認められた。現在、これまでの知見を基に、更に高効率で可視光閉環反応を示すDAEの開発を目指している。

2 year old, 1 year old, 1 year Molecular design is based on the premise that the minimum excitation of the single term state of the PBI is the minimum excitation of the triple term state of the DAE. The absorption wavelength of the molecule is longer than the wavelength of the molecule. The absorption wavelength of the molecule is shorter than the wavelength of the molecule. To achieve this goal, the DAE's optical reflection system is connected to the DAE's optical reflection system. Four carbon molecules are irradiated at 532 nm, and the efficiency of the light closed-loop reaction is improved. The results of the measurement of the quantum reflection rate of visible light are 0.048 times higher than those of the previous calculation. The molecular orbital calculation includes the following: The previous LUMO+1 molecule was synthesized and the orbit was formed. At present, the vision base and the high efficiency of the visible light closed-loop display DAE are pointed out.

项目成果

Boosting Visible Light-induced Photocyclization Quantum Yield of a Diarylethene-perylenebisimide Dyad by Introducing a Ketone Spacer Group

通过引入酮间隔基团提高二芳基乙烯-苝双酰亚胺二元组的可见光诱导光环化量子产率

• DOI: 10.1246/cl.220404
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Ikariko Issei;Kim Sunnam;Hiroyasu Yae;Higashiguchi Kenji;Matsuda Kenji;Yokojima Satoshi;Kurihara Seiji;Fukaminato Tsuyoshi
• 通讯作者: Fukaminato Tsuyoshi

反応点にペリレンビスイミドを連結したジアリールエテンの可視光フォトクロミズム

二芳基乙烯在反应位点与苝双酰亚胺连接的可见光光致变色

• 发表时间: 2022
• 作者: Ikariko Issei;Kim Sunnam;Hiroyasu Yae;Higashiguchi Kenji;Matsuda Kenji;Yokojima Satoshi;Kurihara Seiji;Fukaminato Tsuyoshi;碇子 壱成・金 善南・栗原 清二・深港 豪;碇子 壱成・金 善南・廣安 八重・東口 顕士・松田 建児・栗原 清二・深港 豪
• 通讯作者: 碇子 壱成・金 善南・廣安 八重・東口 顕士・松田 建児・栗原 清二・深港 豪

ペリレンビスイミド連結ジアリールエテンの可視光閉環反応の効率に及ぼす因子の検討

苝双酰亚胺连接二芳基乙烯可见光闭环反应效率影响因素研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Ikariko Issei;Kim Sunnam;Hiroyasu Yae;Higashiguchi Kenji;Matsuda Kenji;Yokojima Satoshi;Kurihara Seiji;Fukaminato Tsuyoshi;碇子 壱成・金 善南・栗原 清二・深港 豪
• 通讯作者: 碇子 壱成・金 善南・栗原 清二・深港 豪

ペリレンビスイミド連結ジアリールエテンの可視光閉環反応の長波長化

苝双酰亚胺连接的二芳基乙烯的长波长可见光闭环反应

• 发表时间: 2021
• 作者: 碇子 壱成;金 善南;栗原 清二;深港 豪
• 通讯作者: 深港 豪

蛍光色素連結ジアリールエテンの可視光フォトクロミズム

荧光染料连接的二芳基乙烯的可见光光致变色

• 发表时间: 2022
• 作者: 碇子 壱成;金 善南;栗原 清二;深港 豪
• 通讯作者: 深港 豪