界面を利用した有機ケイ素化合物の構造制御と光誘起電子・エネルギー移動機構

使用界面和光致电子/能量转移机制控制有机硅化合物

基本信息

批准号：
14050022
负责人：
唐津孝
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Chiba 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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

有機ケイ素化合物はσ共役能を有する興味深い物質である。これはSi価電子の低いイオン化電位や大きな3p軌道に基づいており、Si-Si結合でのσ共役能や芳香族化合物などのπ電子系とのσ-π共役能に基づく、発光材料やホール輸送材料としての新規な機能の発現に結びつくものと期待される。ポリシランは構造の異なる側鎖を持つことにより主鎖のSi-Si単結合のコンホメーションが大きく変化し、諸物性が変化する。液相や固相中での性質の解明のみならず、固-気、固-液界面や、固-固界面を利用した分子構造の制御や、電子移動やエネルギー移動のメカニズムを明らかにした。特に、光応答性官能基をポリシランの主鎖・側鎖中に導入し、その光異性化・π-πスタッキング(エキシマー形成)・σ-π相互作用等により主鎖・側鎖の形状を変化させ、分子内相互作用により主鎖のコンホメーションを制御する事に成功した。(1)1-ナフチル基や9-アントリル基をケイ素鎖(鎖数n=1〜6、5を除く)で連結したオリゴシランを合成し、吸収、蛍光スペクトル、ピコ秒時間分解蛍光の測定を行った。その結果よりエキシマー形成過程、電荷移動過程を明らかにした。(2)ポリシランの側鎖に光応答性置換基としてスチルベンを導入し、光異性化させることによりSi主鎖のコンホメーションを制御する事に初めて成功した。UVスペクトルの極大吸収波長が可逆的に変化し、側鎖の異性化により主鎖のコンホメーションが変化している事が確認された。(3)アルコキシ基を側鎖に有するポリシランを合成し、その吸収スペクトルの測定と動力学計算・分子軌道計算との比較により主鎖コンホメーションについて検討を加えた。その結果トランス体は長波長に吸収を持つものの、酸素原子間の静電的な反発によりねじれたコンホメーションが安定であり吸収スペクトルの長波長化が起こらないことを明らかにした。

有机硅化合物是具有σ共轭能力的有趣物质。这是基于SI Valence电子和大型3P轨道的低电离电位，并且有望导致新功能作为照明材料和孔传输材料的新功能，基于SI-SI键中的σ-连接能力，以及σ-π共轭能力，将其与σ-电子系统（如σ-电子系统）相结合。多硅烷具有不同结构的侧链，导致主链中Si-Si单键的构象发生了重大变化，并且改变了各种物理特性。它不仅阐明了液相和固相中的性能，还揭示了使用固体空气，固定液体界面和固体接口以及电子和能量传递的机制来控制分子结构。特别是，将光反应的官能团引入了多硅烷的主链和侧链中，主链和侧链的形状通过光异构化，π-π堆积（质合体形成），σ-π相互作用等改变了，并通过内部链球内的互动成功控制了主链的构象。（1）合成硅链（不包括链数n = 1-6，5）的1-萘基和9-抗晶体的寡素，并测量吸收，荧光光谱，并测量吸收，荧光光谱，并测量比秒时间分辨的荧光。结果揭示了准分子形成过程和电荷转移过程。（2）这是第一次通过将Stilbene作为光反应取代基引入多硅烷侧链并进行光异构化来成功控制Si主链的构象。已经证实，紫外线光谱的最大吸收波长可逆地更改，并且由于侧链异构化而改变了主链构象。（3）合成了侧链上的烷氧基基团的多硅烷，并通过测量其吸收光谱并将它们与动力学和分子轨道计算进行比较，检查了主链构象。结果，据表明，尽管反式体在长波长下吸收，但由于氧原子之间的静电排斥而引起的扭曲构象是稳定的，并且吸收光谱不会更长。