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: 12020220
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12020220/
• 关键词: 有機顔料; 水素結合; 結晶構造; 電子構造; 分子間相互作用; キナクリドン; ピロロピロール; インジゴ

本年度は典型的な水素結合系顔料であるピロロピロール顔料(DPP)とインジゴ顔料の水素結合の研究を集中的に行った。NH…O分子間水素結合を形成したビフェニル・ジケトピロロピロールはDPP顔料の中で最も長波長側に吸収バンドを持ち、青味を帯びた顔料である。単結晶を気相より育成し、構造解析を行ったところ、分子はシアニン色素と類似したJ-会合体("レンガ塀のレンガ構造")を取ることが分かった。この様な構造では対角方向に積層した分子間で励起子結合効果が認められ、吸収帯は長波長に大きくシフトすることが明らかになった。また、ジケトピロロピロールのカルボニル基の1つを硫黄置換したモノケト・モノチオケト誘導体(MTPP)の電子構造の検討も行った。MTPPは非対称な分子構造を取る為にNH…OとNH…Sの分子間結合を持つが、2つのNH…OあるいはNH…Sの結合を持つ誘導体と比較するとかなり弱い結合であった。しかし、面白いことに480nm近傍に幅の狭い吸収帯の谷間があり、液晶の青色カラーフィルターとして有望であることが分かった。インジゴ顔料についてはチオインジゴを検討した。チオインジゴはインジゴのNH基を硫黄原子で置換した誘導体であるので、NH…Oのような強固な水素結合は存在しない。しかし、本化合物はインジゴよりも溶解度が低く、強固な分子間相互作用が示唆される。本研究では我々が開発した分子間相互作用の評価方法であるエネルギー分割法をチオインジゴ誘導体に適用し、分子間相互作用を評価した。その結果、チオインジゴにはCH…O分子間水素結合のネットワークが存在し、このネットワークが顔料の安定化の本質であることが明らかになった。

今年，我们专注于典型的氢键色素和靛蓝颜料之间的吡咯并发色素（DPP）之间的氢键。二苯基二吡咯基吡咯并形成了分子间氢键，是DPP颜料波长最长的吸收带的色素，是蓝色色彩的色素。当从气相生长单晶并进行结构分析时，发现分子是与氰胺染料相似的J相关（“砖墙的砖结构”）。使用这种结构，在堆叠在对角线方向的分子之间观察到激子结合效应，并发现吸收带显着转移到更长的波长。此外，还研究了Monoketo单刺衍生物（MTPP）的电子结构，其中还研究了一个二基吡咯吡咯的一个羰基代替硫。 MTPP具有NH ... O和NH ... S的分子间键，因为它具有不对称的分子结构，但与具有两个NH ... O或NH ... s键的衍生物相比，键要弱得多。但是，有趣的是，在480 nm附近的吸收带狭窄的裂解，使其成为液晶的有希望的蓝色滤镜。将硫代菌视为靛蓝色素。硫代二哥是一种衍生物，其中NH靛蓝组被硫原子代替，因此没有像NH ... o这样的强氢键。然而，该化合物的溶解度比靛蓝低，表明具有强大的分子间相互作用。在这项研究中，我们将能量分辨方法（一种评估分子间相互作用的方法）应用于硫代衍生物，以评估分子间相互作用。结果，据表明，在硫代Iindigo中有一个CH ... O的网络，并且该网络是颜料稳定的本质。

项目成果

J.Mizuguchi: "Correlation between crystal and electronic structures in diketopyrrolopyrrole pigments as viewed from exciton coupling effects"Journal of Physical Chemistry A. 104. 1817-1821 (2000)

J.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. 104. 1817-1821 (2000)

望月美里,千住孝俊,水口仁: "チオインジゴ誘導体の固体状態における分子間相互作用-エネルギー分割法によるアプローチ-"日本画像学会誌. 39. 421-428 (2000)

Misato Mochizuki、Takatoshi Senju、Hitoshi Mizuguchi：“硫靛衍生物固态中的分子间相互作用 - 使用能量分裂方法的方法”日本影像学会杂志 39. 421-428 (2000)。

S.Matsumoto,A.Endo and J.Mizuguchi: "Structure of magnesiumphthalocyanine complexes"Zeitschrift fuer Kristallographie. 215. 182-186 (2000)

S.Matsumoto、A.Endo 和 J.Mizuguchi：“镁酞菁配合物的结构”Zeitschrift fuer Kristallographie。

J.Mizuguchi and S.Matumoto: "Structure of 3,6-bis (3-cyanophenyl) pyrrolo [3,4-c] pyrrole-1,4-dione"Zeitschrift fuer Kristallographie-New Crystal Structures. 215. 195-196 (2000)

J.Mizuguchi 和 S.Matumoto：“3,6-双（3-氰基苯基）吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮的结构”Zeitschrift fuer Kristallographie-新晶体结构。

水口仁: "黒色ペリレンの発色メカニズム"色材協会誌. 73. 28-34 (2000)

Hitoshi Mizuguchi：“黑色苝的显色机理”彩色材料协会杂志73. 28-34 (2000)。