気-液界面を利用した階層的分子複合系の構築とその光機能化

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1.気-液界面を利用した階層的多重機能性材料の創製とその機能の光制御(1)多重機能性フォトクロミック分子の合成、(2)ボトムアップによる階層性構造体の作製、(3)フォトクロミズムを利用した協奏的物性変化の発現と制御、を行うことを試みた。実際には、単一分子内にフォトクロミズムと蛍光という多重機能を付与させた分子を設計・合成し、この分子とDNAを気-液界面からのボトムアップアプローチによってコンポジット化させた。その結果、「フォトクロミズムに誘起された協奏的な蛍光特性変化」が観測され、CDスペクトル測定から、フォトクロミズムに伴ってDNAへのインターカレーションが促進されていることが明らかとなった。2.よりシンプルな複合系における、フォトクロミズムを利用した磁性の光制御(1)明確な構造を有する分子磁性体の選択と合成、(2)ボトムアップによるLB膜の作製、(3)フォトクロミズムを利用した磁性制御、を行うことを試みた。酸化物クラスターであるポリ酸を磁性体として選択し、気-液界面での"semi-amphiphilic approach"によってLB膜を作製した。アゾベンゼンのフォトクロミズムによってねらい通りにポリ酸の磁化率が可逆に変化させることに成功した。その際のメカニズムは構造変化を伴うアゾベンゼンのフォトクロミズムによって、ポリ酸の配向性が乱れ、「局所的に磁化容易軸(困難軸)を光で操る」という新たな概念を見出した。