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

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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。