水素結合ネットワークを形成した有機顔料の光学的性質

具有氢键网络的有机颜料的光学性质

• 批准号: 10146218
• 负责人: 水口 仁
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10146218/
• 关键词: 有機顔料; 電子構造; 水素結合; 分子構造; 結晶構造; 相転移; 赤外線吸収スペクトル; 光記録

生体系を除く水素結合組織体の卑近な例としてピロロピロール、インジゴ、キナクリドン等で代表される有機顔料が挙げられる。これらの顔料に共通な事は構成分子の分子量が小さいにも拘わらず、固体状態では鮮やかに赤や青に発色することである。この原因には水素結合をはじめとする分子間相互作用が深く関与している事は明らかである。本年度はチオピロロピロールの近赤外吸収と結晶構造の相関関係を励起子結合効果の視点から検討した。チオピロロピロールは分子量が僅か320であるが“レンガ塀のレンガ"構造(結晶相III)をとると近赤外吸収が現れる。この為に、本物質はレーザープリンターの感光体や光ディスクの記録材料として注目されている。光励起された分子の間に働く相互作用(励起子結合効果)は遷移モーメントの方向と分子の配列に強く依存する。結晶構造を基礎とした分子軌道計算の結果、近赤外吸収は"head to tail"型に遷移モーメントが配列した水素結合ペアと“レンガ塀とレンガ"構造のように配列した分子ペア(convex & concave pair)の双方による長波長化が原因である事が明らかになった。この計算結果が満足できるものであった事から、励起子結合効果を6種類のピロロピロール(赤色顔料)の色調と結晶構造の相関関係にも拡張してみた。その結果、分子の積層方向の相互作用が色調に大きく寄与することがわかり、吸収極大と結晶構造の相関関係を半定量的に明らかにする事が出来た。本年度はこの他にt-ブチルピロロピロールとメタシアノピロロピロールの単結晶育成と結晶構造解析を行った。

The organic pigment system is composed of organic pigment, such as organic pigment, organic pigment, etc. These pigments are commonly composed of molecules with small molecular weights and red and green colors in the solid state. The reason for this is that the molecular interaction is deeply related to the combination of water and oxygen. This year, the relationship between near-infrared absorption and crystal structure is discussed. The molecular weight is only 320. The structure (crystalline phase III) is nearly red. This material is a photosensitive material and a recording material. The interaction between molecules excited by light (excitation binding effect) depends strongly on the orientation and alignment of molecules. The results of molecular orbital calculation of crystal structure foundation, near-infrared absorption,"head to tail" type migration, alignment, molecular conjugation,"convection & concavity pair" structure, alignment, molecular conjugation, and long-wavelength causes are discussed. The calculation results show that there are six kinds of red pigment and the correlation between color and crystal structure. As a result, the interaction between the layers of molecules and the correlation between the absorption maxima and the crystal structure is semi-quantitative. This year, we will conduct the analysis of the crystal structure of the company.

项目成果

J.Mizuguchi: "Electronic characterization of N,N′-bis(2-phenylethyl)perylene-3,4,9,10-bis(dicarboxyimide)and its application to optical disks" Journal of Applied Physics. 84. 4479-4486 (1998)

J. Mizuguchi：“N,N-双(2-苯乙基)苝-3,4,9,10-双(二羧酰亚胺)的电子特性及其在光盘中的应用”应用物理学杂志84。4479-4486。 (1998)

J.Mizuguchi: "Structure of 3,6-bis(4-tert-butylphenyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione" Acta Crystallographica. C54. 1482-1484 (1998)

J.Mizuguchi：“3,6-双(4-叔丁基苯基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的结构”晶体学报。

J.Mizuguchi and S.Matsumoto: "Molecular Distortion and Exciton Coupling Effects in Metal-Free Phthalocyanine" Journal of Physical Chemistry A. 103. 614-616 (1999)

J.Mizuguchi 和 S.Matsumoto：“无金属酞菁中的分子畸变和激子耦合效应”物理化学杂志 A. 103. 614-616 (1999)

Jin Mizuguchi: "Solid-state spectra of dithioketopyrroiopyrrole and their application to optical disks in Recent Research Developments in Physical Chemistry Vol.2" Transworld Research Network, 407-419 (1998)

Jin Mizuguchi：“二硫酮吡咯吡咯的固态光谱及其在物理化学最新研究进展第 2 卷中的光盘应用” Transworld Research Network，407-419 (1998)

J.Mizuguchi: "Interpretation of the near-IR absorption of 1,4-dithioketo-3,6-diphenyl-pyrrolo-[3,4-c]-pyrrole" Electrophotography. 37. 58-66 (1998)

J.Mizuguchi：“1,4-二硫酮-3,6-二苯基-吡咯并-[3,4-c]-吡咯的近红外吸收的解释”电子照相术。