層状ナノ粒子・ポルフィリン複合体におけるナノレベル構造制御と光機的性

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これまでに、主にピリジニウム型のカチオン性ポルフィリンを用いて、吸着の配列、配向制御について検討を行なってきた。これらのポルフィリンにおいては周囲の溶媒極性を変化させることで、1層状化合物上での吸着配向制御が行なえることが明らかとなってきている。しかしながら、その原理、詳細については十分解っていない。そこで、新規2価カチオン性ポルフィリンを合成し、これらの吸着配向挙動について検討した。これらのポルフィリンでは、カチオン周囲の立体環境がお互いに異なっており、その吸着配向への効果に興味が持たれる。実際の配向角は、偏光子を備えた表面・界面分光装置により定量的に評価した。有機溶媒中での配向角は70°前後と求まり、水中の10°以下と比べて大きな配向変化を起こす事を明らかとした。さらには配向変化の起こしやすさについて検討した。層状化合物はその表面に負電荷を帯びている。従って、分子内にアニオン性部位を有する事から、配向変化を非常に起こしやすいと予想されたが、予想通り、多種多様な有機溶媒において配向変化が起きる事が明らかとなった。極めて環境に敏感な色素分子として有用である事が解った。特に、他のカチオン性ポルフィリンと混在させる事により、水平配向、非水平配向が混在した複合体の形成に成功した。ポルフィリン分子は配向を変えると色調が変化する事から、ソルバトクロミズム材料として興味深い材料を得ることができた。