スピン非局在型の安定な有機中性ラジカルの光化学反応とフォトニクス機能開発

自旋离域稳定有机中性自由基的光化学反应及光子功能的发展

• 批准号: 20044014
• 负责人: 森田 靖
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20044014/
• 关键词: 中性ラジカル; スピン非局在型; フェナレニル; 電子スピン; フォトニクス

開殻有機分子は、分子骨格上への電子スピン密度の分布の程度により「電子スピン局在型」と「電子スピン非局在型」に分類できる。我々は、6-オキソフェナレノキシル(6OPO)と命名できる空気中でも安定な中性ラジカルを合成・単離した。電子スピンは、分子骨格全体に一定のトポロジー的対称性を持って広く非局在化しており、酸化還元活性な15π型の平面構造を有している。この6OPO骨格に電子ドナー性置換基を結合させた誘導体においては、中性ラジカル構造と分子内電子移動状態である両性イオン型ラジカル構造の形成が予想された。我々は、溶媒および温度変化に依存した両電子状態の100%の相互変換にこれまでに成功している。本研究では、「電子スピン非局在型」の中性ラジカルに対する世界初の光照射実験とそれに起因した動的な電子スピン構造の発現を目指した研究に取り組んだ。その結果、以下に示した誘導体の合成と、光照射が起点となる斬新な動的挙動の発現に成功した。(1)高い電子供与能を有する18π電子構造型分子を6OPO骨格に結合させた誘導体を合成した。そして、酸化還元挙動やそれに伴うクロミズム現象を明らかにした。また、溶媒および温度変化に依存した動的な電子スピン構造を見出し、その機構を量子化学計算から考察した。(2)この中性ラジカルに対する室温溶液状態における光照射実験を行った。その結果、中性ラジカル構造から両性イオン型ラジカル構造に光照射によって完全に変換することを見出した。開殻分子の光による電荷分離状態の創成である。

The degree of distribution of electron density in the open shell organic molecules is classified as "electron density local type" and "electron density non-local type". I want to be able to use the 6-bit OPO (6OPO) and name it in the air to stabilize it. The electron and molecular structure of the whole structure of the electron and molecular structure of the electron and molecular structure of the electron structure of the electron and molecular structure of the electron structure of the electron and molecular The formation of the 6-OPO structure is expected to result from the combination of the electron displacement group and the inducer, the neutral structure and the intramolecular electron mobility state. A 100% reciprocal change in the electron state depends on the solvent and temperature. This study is aimed at studying the development of electron structure caused by the first light irradiation in the world, which corresponds to the neutral structure of electron non-local type. As a result, the synthesis of the inducer and the emergence of the new kinetic energy by light irradiation were successfully demonstrated. (1)High electron donor and energy 18π electron conformation molecule 6OPO framework binding inducer synthesis The phenomenon of acidification and acidification is very clear. The electron structure of solvent and temperature dependence was investigated by quantum chemical calculation. (2)The neutral solution is in the state of room temperature solution, and the light irradiation is carried out. As a result, the neutral structure is completely transformed by light irradiation. The creation of charge-separated states of open-shell molecules under light can be seen.

项目成果

空気中でも安定に取り扱うことができる有機中性ラジカル : スピン非局在型の電子スピン構造と動的な電子スピン物性の創成

即使在空气中也能稳定处理的有机中性自由基：创建自旋离域电子自旋结构和动态电子自旋物理性质

• 发表时间: 2008
• 期刊: 機能材料 28
• 作者: T. Nakamura;S. Takeuchi;M. Shibata;M. Demura H. Kandori and T. Tahara;森田靖
• 通讯作者: 森田靖

電極活物質、及び二次電池

电极活性材料和二次电池

• 发表时间: 2008

Air-stable Organic Neutral Radicals : From Dynamic Electronic-spin Natures to Chemical Batteries

空气稳定的有机中性自由基：从动态电子自旋性质到化学电池

• 发表时间: 2008
• 作者: Morita;Y.
• 通讯作者: Y.

分子スピン量子コンピュータ/量子情報処理システムの開発

分子自旋量子计算机/量子信息处理系统研制

• 发表时间: 2008
• 期刊: 化学と工業 62
• 作者: T. Kitajima-Ihara;Y. Furutani;D. Suzuki;K. Ihara;H. Kandori;M. Homma and Y. Sudo;北川勝浩
• 通讯作者: 北川勝浩

外部環境の変化に伴いさまざまに色を変えるカメレオンラジカル

变色龙自由基会根据外部环境的变化而改变颜色

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Yoshitugu;M. Shibata;D. Ikeda;Y. Furutani and H. Kandori;山中あずさ
• 通讯作者: 山中あずさ