ジアリールエテン分子結晶のフォトクロミック反応に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

新規分子結晶デバイス材料としてのジアリールエテン結晶のフォトクロミック反応挙動および反応機構を明らかにするために、昨年度までの研究において、単結晶状態においてフォトクロミック反応を示す新規ジアリールエテン分子の合成とその評価および結晶中でのフォトクロミック反応による分子構造変化について固体NMRの測定を行った。本年度はこの反応に伴う分子構造変化について詳細な検討を行った。昨年度、フォトクロミック反応による分子構造変化について固体NMRの測定を行い、微結晶状態(無色体)の試料に光(紫外光)を照射により生成する構造異性体(着色体)に由来したピークが固体NMRにより観測され、光照射により生じた着色体の構造に由来した炭素のピークが2つ観測された。この2つのピーク強度は時間が経過により変化し、73ppmのピークは減少し71ppmが増加した。73ppmのピークは無色体結晶中に光生成した着色体構造に由来しており、この構造が不安定であるため着色体結晶中でとりうるような安定な構造へ緩和するため71ppmのピークが増加したと考えられる。このピーク変化の挙動が実際に結晶中での着色体の分子構造の違いを反映したものかどうかを検討するため、この二つのピークに由来すると考えられる着色体のコンフォメーションについて磁気遮蔽定数計算を行った。無色体結晶中に生成した着色体構造に由来したコンフォメーションから得られた遮蔽定数は、着色体結晶中での安定なコンフォメーションから求められた遮蔽定数よりも低磁場の値を示していた。この結果は、着色体の分子構造のコンフォメーションの変化によりピーク強度に変化が生じていること示唆している。また、このコンフォメーションの変化について結晶の偏光吸収スペクトル測定において、吸収極大波長のシフトから確認した。このように、結晶中でのフォトクロミック反応に伴うコンフォメーション変化を明らかにすることができた。