結晶工学に基づくフォトクロミック結晶のナノ構造と反応の制御

基于晶体工程的光致变色晶体纳米结构与反应控制

基本信息

批准号：
16685014
负责人：
小畠誠也
金额：
$ 13.4万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

光によって可逆的に構造変化を起こし色の変わる物質は、光機能性材料としてフォトニクス分野やエレクトロニクス分野などへの応用が期待できる。ジアリールエテンは結晶状態においても熱的に安定なフォトクロミズムを示す。これまでにジアリールエテン結晶のフォトクロミズムに関する研究を展開してきた。本年度は、(1)蛍光変化などの固体物性の可逆な変化、(2)偏光照射により反応制御可能な分子材料および結晶材料の合成と反応制御について検討した。蛍光変化などの固体物性の可逆な変化昨年度に引き続き蛍光特性の可逆な変化について検討した。蛍光性のジアリールエテン結晶と蛍光性のないジアリールエテンとの混晶を作製し、フォトクロミック反応挙動および蛍光特性について検討した。その結果、蛍光性を持たないジアリールエテンが数%含んだ混晶において蛍光を大きなクエンチングが確認された。混晶の形成はHPLCおよび単結晶構造解析によって行い、分子が置き換わって入っていることが構造解析の結果から明らかになった。偏光照射により反応制御可能な分子材料および結晶材料の合成と反応制御偏光照射によりフォトクロミック反応が制御可能な分子の合成を行った。2種類の異なるジアリールエテンが直交するダイマーを設計し合成した。2種類のダイマーを合成したが、溶液中ではフォトクロミック反応するが、結晶状態では一方の分子のみが反応していることが明らかになった。反応性と分子構造の関係を明らかにするために、X線構造解析を行った。その結果、片方の分子はフォトクロミック反応可能なコンフォメーションであるが、もう一方の分子はフォトクロミック反応ができないコンフォメーションであった。このことから、結晶内での分子の構造が重要であることが明らかとなった。

由于光和变化颜色而导致的可逆结构变化的材料可以预计将作为光子和电子领域的光功能材料应用。透射乙烯即使在晶体状态下也表现出热稳定的光色素。到目前为止，我们一直在进行对日钟甲烯晶体的光更色变色的研究。今年，我们研究了（1）可逆的物理特性（例如荧光变化）的可逆变化，以及（2）可以通过极化照射控制的分子和晶体材料的合成和反应控制。固体物理特性的可逆变化，例如去年之后的荧光变化，我们研究了荧光性能的可逆变化。制备了荧光日li甲烯晶体晶体和非荧光日liryrylethene的混合晶体，并研究了光致变色反应行为和荧光性能。结果，在包含几个非荧光二二酰氨基烷的混合晶体中证实了大荧光淬火。通过HPLC和单晶体结构分析进行混合晶体的形成，结构分析表明分子被替换并包含。可以通过极化照射反应的分子材料和结晶材料的合成，并合成可以通过极化照射控制光色素反应的分子。设计和合成了两种不同的环甲烯基二聚体。合成了两种类型的二聚体，尽管它们在溶液中以光色素方式反应，但发现只有一个分子在晶体状态下反应。进行X射线结构分析以阐明反应性与分子结构之间的关系。结果，一个分子是一种能够具有光致变色反应的构象，而另一个分子是无法光致变色反应的构象。这表明晶体内分子的结构很重要。