光励起種を媒体とする超交換相互作用と光誘起電子移動の研究

以光激发物质为介质的超交换相互作用和光诱导电子转移研究

基本信息

批准号：
07228255
负责人：
松尾拓
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07228255/
关键词：
光化学電子移動 LB膜シクロデキストリン超分子化学

项目摘要

1.光変換材料としてのD-A系構築と分子環境光合成型の光変換機能をもつ人工材料の開発には、超薄膜を介したD-A系の電子移動連鎖の実現が鍵を握る。DとAの化学構造はそのままで、周囲の分子の電子状態の変化あるいは電場・磁場の印加により光誘起電子移動を制御できる可能性が高い。2.超分子構造と磁場を用いる電子移動ダイナミックスの外部制御DとAを結ぶスペ-サの中に存在するπ電子系が光誘起電子移動を律速する事と、LB膜中のD-A系の電子移動が磁場で制御できる事を本研究で実証した。(1)DとAの中間にあるπ電子系が電子移動に及ぼす効果:D-A系のα-CD錯体について、スペ-サ中にヒドロキノン骨格が存在すると、D(フェノチアジン骨格)からA(ビオローゲン)への電子移動による励起一重項の減衰速度は50%増大し、光誘起電子移動で生成した三重項ラジカル対の消失速度もやや増大する事が明らかになった。交換相互作用による電子移動反応の律速を強く示唆する成果である。(2)D-A連結系を担持したLB膜修飾電極の光電流応答と磁場効果:ポルフィリンとビオローゲン骨格を連結したD-A系を埋め込んだLB膜を透明電極上に固定し、光照射で得られた電流が磁場の印加により15%も増大することを見出した。光電流の増分は、光励起で生成したD-A系ラジカル対の寿命の磁場による増大とまさしく対応する。超薄膜中での電子移動が磁場で制御できることを示す初めての成果である。

1。在D-A系统作为光转换材料的构建中，以及通过分子环境光合作用型光转化功能的人造材料的开发，通过超薄膜实现D-A系统电子传输链是关键。 D和A的化学结构仍然完好无损，并且很可能通过更改周围分子的电子状态或应用电场或磁场来控制光诱导的电子传输。 2。使用超分子结构和磁场对电子转移动力学的外部控制这项研究表明，连接D和A的间隔仪中存在的π电子系统限制了光诱导的电子传递，并且LB膜中D-A系统中的电子传递可以由磁场控制。（1）D和A之间中间的π电子系统对电子传输的影响：对于D-A系统的α-CD复合物，已经表明，当间隔物中存在氢气酮骨架时，由于电子从D（exothiazine skeleton）到50％（VIOLISE）的电子转移引起的激发单线的衰减速率（VIOLISON）的衰减率（VIOLIDE）的降低率（VIOLIDE），以及50％（Viles skelets）的范围（violoton）的范围，以及通过照片诱导的电子传输也略有增加。这是一个强烈表明由交换相互作用引起的电子传递反应的速率限制的成就。（2）携带D-A连锁系统的LB膜修饰电极的光电流响应和磁场效应：与D-A嵌入的LB膜固定在透明电极上，该系统连接卟啉和VIologen骨架，并通过磁场施加15％而获得的电流在透明电极上固定。光电流增量对应于光激发产生的D-A自由基对的寿命中的增加。这是第一次可以通过磁场控制超薄膜中的电子传输。