光学禁制励起子準位を利用した新規エネルギー移動色素集合体の構築と解析

色素が二つ以上会合する時の位置関係により、吸収スペクトルは変わる。単量体の時と比べ許容遷移は対面型では短波長に、共平面型では長波長側に移動する。しかし禁制遷移は全く逆の傾向を持つ。光合成アンテナ系がこの禁制遷移を利用してエネルギー移動を行っているというのがSumiにより提案された。そこで相互位置の異なる配置を持つテトラアザポルフィリンオリゴマーを調製し、それを検証するのが目的であった。蛍光の量子収率はモノマーのそれと比べ対面型μ-オキソ2量体では数百分の一以上小さく、ベンゼンを介した一部対面型では約100分の一に、共平面型では6分の一に、またトリフェニレンを核とした3角柱状の化合物では40分の一に減少した。寿命もほぼ比例して減少した。J-会合体、共平面2量体の場合は吸収波長も単量体のそれと比べて長波長側に延びているので、蛍光量子収率、寿命の減少は励起状態と基底状態のエネルギー差の減少により、励起状態が不安定になったからと思われる。μ-オキソ体等のH会合体に関しては吸収は励起子モデルで説明される様に短波長側に移動したが、蛍光強度があまりに小さくほぼゼロだったためSumiの式には適用できなかった。3角柱状の化合物では現在発色団の相互距離、相対角度等を入れて考察中である。この系では3つのPc単位を繋ぐのに発色団であるトリフェニレンを用いており、その存在が解析を難しくしている。発色団でない化合物でPcを連結できれば良かったが、今現在もそういう系の実現には成功していない。

色素が二つ以上会合する時の位置関係により、吸収スペクトルは変わる。単量体の時と比べ許容遷移は対面型では短波長に、共平面型では長波長側に移動する。しかし禁制遷移は全く逆の傾向を持つ。光合成アンテナ系がこの禁制遷移を利用してエネルギー移動を行っているというのがSumiにより提案された。そこで相互位置の異なる配置を持つテトラアザポルフィリンオリゴマーを調製し、それを検証するのが目的であった。蛍光の量子収率はモノマーのそれと比べ対面型μ-オキソ2量体では数百分の一以上小さく、ベンゼンを介した一部対面型では約100分の一に、共平面型では6分の一に、またトリフェニレンを核とした3角柱状の化合物では40分の一に減少した。寿命もほぼ比例して減少した。J-会合体、共平面2量体の場合は吸収波長も単量体のそれと比べて長波長側に延びているので、蛍光量子収率、寿命の減少は励起状態と基底状態のエネルギー差の減少により、励起状態が不安定になったからと思われる。μ-オキソ体等のH会合体に関しては吸収は励起子モデルで説明される様に短波長側に移動したが、蛍光強度があまりに小さくほぼゼロだったためSumiの式には適用できなかった。3角柱状の化合物では現在発色団の相互距離、相対角度等を入れて考察中である。この系では3つのPc単位を繋ぐのに発色団であるトリフェニレンを用いており、その存在が解析を難しくしている。発色団でない化合物でPcを連結できれば良かったが、今現在もそういう系の実現には成功していない。