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: 11133220
• 负责人: 水口 仁
• 金额: $ 1.54万
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11133220/
• 关键词: 有機顔料; 水素結合; 電子構造; 分子構造; 結晶構造; 相転移; 赤外線吸収スペクトル; ラマンスペクトル

1.ジケトピロロピロール(DPP)誘導体の結晶構造と電子構造の相関関係5種類の顔料の固体状態における色調を励起子結合効果の立場から検討した。これらの顔料は溶液状態ではほぼ同じような吸収スペクトルを示すが、固体状態では純度の高い赤から黄色味を帯びた赤に到るまで様々な色調を示す。この色調の変化が励起状態における相互作用(励起子結合効果)に起因するとの視点から検討を行った。これらの顔料の結晶構造を基礎に励起子バンドの計算から、固体の吸収スペクトルをほぼ半定量的に説明出来る事が明らかになった。2.分子間水素結合を形成したインジゴ顔料の電子構造水素結合系顔料としてインジゴ、キナクリドン(QA)やピロロピロール(DPP)が知られている。QAとDPPは溶液状態では淡い黄色であるが、固体状態では鮮やかに赤に発色する。これに対し、インジゴは溶液でも青に着色しており、結晶化に伴う吸収バンドの長波長化の程度はQA,DPPに比べると格段に小さい。このメカニズムを解明する目的でインジゴの電子構造を分子構造、結晶構造、分子間相互作用の立場から検討した。光励起により分子上に出現する遷移モーメントの方向は、インジゴでは長軸方向にあり、QAとDPPでは逆に短軸方向にあることが判った。インジゴの長軸方向は光励起に伴う電子の移動が容易で空間的にも広く分布できることから、溶液状態では可視域に吸収バンドを示し青色を呈する。また、固体状態では遷移モーメント間の相互作用(励起子結合効果)が重要で、QAやDPPの結晶構造では典型的な"head-to-tail"型の配置を可能となるので大きな長波長化が期待できる。しかし、インジゴ分子はこのような配置をとらず、結晶化に伴う吸収バンドの長波長化が小さいことが明らかになった。3.ピロロピロール誘導体の単結晶育成と結晶構造DPPの1つのカルボニル基を硫黄原子で置換したモノチオピロロピロール(MTPP)ならびにフェニル環のメタ位にシアノ基のついたm-CN DPPの単結晶を気相から育成し、構造解析を行なった。

1. Correlation between crystal structure and electronic structure of DPP inducer 5 kinds of pigment solid state, color, excitation, combination and effect The pigment is in solution state, absorption state, solid state, high purity, yellow flavor, red hue, etc. The change of hue causes the interaction between excitation states and the viewpoint. The basic structure of the pigment is calculated, and the absorption of the solid is explained in a semi-quantitative way. 2. The formation of intermolecular water-binding pigments and the electronic structure of pigments are known as water-binding pigments. QA DPP is pale yellow in solution and red in solid state. For example, if the solution is colored, the crystallization is accompanied by absorption, and the degree of long-wavelength conversion is QA,DPP is smaller than that of the solution. The purpose of this study is to investigate the electronic structure of molecules, crystal structure and molecular interactions. Light excitation occurs on molecules in the direction of long axis, QA and DPP in the direction of short axis. The long axis direction of the electron beam is excited, the electron movement is easy, the spatial distribution is easy, the solution state is easy to see, the absorption is easy to see, and the blue is easy to see. The interaction between the solid state and the transition state (excitation bonding effect) is important, and the typical "head-to-tail" configuration of the DPP crystal structure is possible. For example, if a crystal is crystallized, the absorption wavelength of the crystal is reduced. 3. Single crystal growth and crystal structure DPP 1:1:1

项目成果

Ayae Endo: "Interpretation of the near-IR absorption of magnesium phthalocyanine comlexes in terms of molecular distortion and exciton coupling effects"Journal of Physical Chemistry A. 103. 8193-8199 (1999)

Ayae Endo：“从分子畸变和激子耦合效应角度解释镁酞菁络合物的近红外吸收”Journal of Physical Chemistry A. 103. 8193-8199 (1999)

Jin Mizuguchi: "Correlation between crystal and electronic structures in diketopyrrolopyrrole pigmentsas viewed from exciton coupling effects"Journal of Physical Chemistry A. 9. in press (2000)

Jin Mizuguchi：“从激子耦合效应观察二酮吡咯并吡咯颜料中晶体和电子结构之间的相关性”物理化学杂志A.9.出版（2000）

Jin Mizuguchi: "Structure of 3,6-bis(3-cyanophenyl) pyrrolo[3,4-c] pyrrole-1,4-thione"Zeitschrift fur Kristallographie-New Crystal Structures. 215. 195-196 (2000)

Jin Mizuguchi：“3,6-双(3-氰基苯基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-硫酮的结构”Zeitschrift Fur Kristallographie-新晶体结构。

Jin Mizuguchi: "Structure of 2,6-diphenylpyrrolo[3,4-c] pyrrole-1-on-4-thione"Zeitschrift fur Kristallographie. 214. 677-680 (1999)

Jin Mizuguchi：“2,6-二苯基吡咯并[3,4-c]吡咯-1-on-4-硫酮的结构”Zeitschrift Fur Kristallographie。

Shinya Matsumoto: "Structure of magnesium phthalocyanine complexes"Zeitschrift fur Kristallographie. (in press). (2000)

Shinya Matsumoto：“镁酞菁配合物的结构”Zeitschrift Fur Kristallographie。