光応答性単分子膜の構造設計と状態制御

光响应单层膜的结构设计和状态控制

• 批准号: 08231223
• 负责人: 関 隆広
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08231223/
• 关键词: 単分子膜; アゾベンゼン誘導体; ジアセチレン誘導体; トランス; シス光異性化; 光重合; 状態制御

我々はフォトクロミック単分子膜のもつ光機能性発現に関する研究の一環として、アゾベンゼン側鎖を有する両親媒性ポリマーに注目し、水面上でのフォトメカニカル効果、及びその固体基板上へ移しとった単層LB膜のフォトクロミック反応を用いた分子集合体の状態スイッチング現象について検討を進めている。後者については、特にネマチック液晶分子の光配向制御に関しての多くの知見を蓄積している。本研究では、液晶分子以外の分子集合体への展開として、LB膜構造の表面制御の可能性に着目することとした。基板に移し取られる第1層目として6Az10-PVA層を用い、その上に累積されるLB膜の状態をこのコマンド層により変化させるうるかの可能性を探ることとした。今回、コマンド単分子膜層の上にのせるLB膜物質としてジアセチレン系両親媒性化合物を選択した。トランス体及びシス体の6Az10-PVA単分子膜(トランスAz膜及びシスAz膜と略す)上へ移しとった単層のPDAの累積比はそれぞれ0.95と1.0であった。両者とも照射初期の段階では630nm付近に極大を持ついわゆる青膜の吸収の立ち上がりを見せるが、約20分以上の照射においてスペクトルに変化に差異を生じた。すなわちトランスAz膜上のPDAでは、ほぼこのスペクトル形状で止まるのに対し、シスAz膜上では約550nmに極大を有する赤膜の生長が見られた後に重合が止まった。2時間以上の光照射ではこの状態にほとんど変化は見られなかった。青膜と赤膜の極大に相当する630nmと550nmの吸光度の経時変化を追跡すると、初期の10分以内の段階では同様な吸光度の立ち上がりを見せるが、約20分以上の照射でシスAz膜上のPDAは次第に赤膜へと変化していく様子が読みとれる。シスAz膜上でのPDAの光重合がよりよく進行するために、重合の進行によってπ電子共役系が歪んで長い共役長の青膜を保てなくなり、赤膜を与えたものと考えられる。重合前後での膜表面形態について、原子間力顕微鏡観測を行ったところ重合前後で本質的に変化が認められず、1nm以内の表面粗さに留まっていることがわかった。

I 々 は フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク 単 molecular membrane の も つ optical functional 発 now に masato す る study one part の と し て, ア ゾ ベ ン ゼ ン side lock has す を る struck close pollination ポ リ マ ー に attention し, surface で の フ ォ ト メ カ ニ カ ル unseen fruit, and び そ の solid substrate へ move し と っ た 単 LB film の フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク anti 応 を with い た の molecular assembly State: ス ッチ ッチ グ グ phenomenon: に めて て検 て検 seek を into めて る る る. The latter に つ い て は, に ネ マ チ ッ ク の light with liquid crystal molecules to suppression に masato し て の more く の knowledge accumulation of を し て い る. This study で は, liquid crystal molecules の へ molecular assembly の expand と し の て, LB film structure surface suppression に の possibility with mesh す る こ と と し た. Substrate に move し take ら れ る 1 layer mesh と し て を い, 6 az10 - PVA layer そ の に on cumulative さ れ る LB film の state を こ の コ マ ン ド layer に よ り variations change さ せ る う る か の possibility を agent る こ と と し た. Today back, コ マ ン ド 単 molecular film layer on the の に の せ る LB film material と し て ジ ア セ チ レ ン is struck close pollination compound を sentaku し た. ト ラ ン ス body and び シ ス の 6 az10 - PVA 単 molecular membranes (ト ラ ン ス Az film and び シ ス Az membrane と slightly す) on moving へ し と っ た 単 layer の PDA の accumulation than は そ れ ぞ れ と 0.95 1.0 で あ っ た. That struck the と も early exposure の Duan Jie で は pay nearly 630 nm に を hold great つ い わ ゆ る green membrane の 収 absorption の stand on ち が り を see せ る が, about 20 points の irradiation に お い て ス ペ ク ト ル に variations change に differences born を じ た. す な わ ち ト ラ ン ス Az membrane の PDA で は, ほ ぼ こ の ス ペ ク ト ル shape で check ま る の に し, seaborne シ ス Az membrane で は about 550 nm に を have great す る red membrane の growth が see ら れ た に overlap が check after ま っ た. For more than 2 hours of <s:1> light exposure, the で, <s:1>, <s:1> state にほとん and <e:1> change <e:1> as shown in られな った った. Green membrane と red membrane の に quite great す る 630 nm 550 nm と の absorbance の 経 variations change when を tracing す る と 10 points, initial の の Duan Jie で は with others な absorbance の stand on ち が り を see せ る が, about 20 points の irradiation で シ ス Az membrane の PDA は initial に red membrane へ と variations change し て い く others child が 読 み と れ る. シ ス Az membrane で の PDA の light overlap が よ り よ く for す る た め に, overlap の に よ っ て PI electronics is a total service が slanting ん で long long い total service の green membrane を bartender て な く な り, red film を and え た も の と exam え ら れ る. Before and after reclosing で の membrane surface morphology に つ い て, interatomic force 顕 micromirror 観 measuring line を っ た と こ ろ overlap で before and after the nature of に variations change が recognize め ら れ ず, の within 1 nm surface coarse さ に leave ま っ て い る こ と が わ か っ た.

项目成果

T.Seki: "Mono-and multilayers of photoreactive polymers as collective and active supramolecular systems" Supramolecular Science. 3. 25-29 (1996)

T.Seki：“单层和多层光反应聚合物作为集体和活性超分子系统”超分子科学。

T.Seki,K.Ichimura,T.Tamaki et al.: "Illumination induced modification of Langmuir-Blodgett films consisting of a dcuterated poly(vinyl alcohol) having an azobenzene side chain" Macromolecules. 29. 892-898 (1996)

T.Seki、K.Ichimura、T.Tamaki 等人：“由具有偶氮苯侧链的短聚聚乙烯醇组成的 Langmuir-Blodgett 薄膜的光照诱导改性”大分子。

T.Seki,A.Tohnai,A.Kaito et al.: "Spectroscopic observations of surfactant induced conformational changes of a water-soluble polysilane" Macromolecules. 29. 4813-4815 (1996)

T.Seki、A.Tohnai、A.Kaito 等人：“表面活性剂诱导的水溶性聚硅烷构象变化的光谱观察”大分子。

T.Seki,T.Tamaki,K.Ichimura et al.: "Photomechanical response of azobenzene containing monolayers on water surfacee" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 2375-2381 (1996)

T.Seki、T.Tamaki、K.Ichimura 等人：“含有单分子层的偶氮苯在水面上的光机械响应”日本化学会通报。

T.Seki,H.Sekizawa,K.Ichimura et al.: "Features of the photomechanical response in monolayers composed of a charged an amphiphilic azobenzene polymer" Polymer Journal. 28. 613-618 (1996)

T.Seki、H.Sekizawa、K.Ichimura 等人：“由带电两亲性偶氮苯聚合物组成的单层光机械响应的特征”聚合物杂志。