応答機能を有するビアリール型酸化還元対の集合化とその機能開発

具有响应函数的联芳基型氧化还原对的组装及其功能开发

基本信息

批准号：
07J02507
负责人：
太田英輔
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者は、電子移動に伴い分子構造が著しく変化する動的酸化還元系の多機能化に取り組み、多重入力・多重出力が可能な分子応答系へと発展させることに成功した。具体的には、電位およびpHの両方の変化によって発光能がON・OFFスイッチングされる応答性分子を構築した。電位とpHという二つの外部刺激のうち一方のみではこの変化は生じないため、この分子はAND型のロジックゲートとみなすことができる。さらに、その応答挙動は、発光の他にUV-Vis・CD・FDCDスペクトルにも劇的な変化を伴い、複数の手段で感度よく検出することが可能である。研究代表者はまた、動的酸化還元系を単分子膜として電極表面に自己組織化させることに成功した。動的酸化還元系は、通常の酸化還元系とは異なり、酸化体と還元体の間の電子交換が起こらないため、電極表面上で不均一に酸化種と還元種を発生させることが可能であると考えられる。そのような電極の作成成功例はこれまでになかったが、研究代表者が構築した動的酸化還元系分子は、金(111)表面と安定に化学結合を形成した。また、実際にその電極表面を酸化還元して、動的酸化還元挙動が起こっていることをIRスペクトルで明確に帰属することに成功した。これは、溶液中だけでなく、電極表面でも動的酸化還元という現象が起こることの初めての確認であり、酸化還元分子を用いた分子メモリなどの応用に指針を与える重要な知見である。

研究人员一直致力于多功能动态氧化氧化系统，其中分子结构由于电子传递而显着变化，并成功地将其开发为可以是多重输入和输出的分子响应系统。具体而言，构建了一个响应分子，其中发光能力通过电势和pH的变化打开/关闭。这种变化不仅仅是两个外部刺激之一，电势和pH值之一，因此该分子可以视为和型逻辑门。此外，除了发射外，响应行为还伴随着UV-VIS，CD和FDCD光谱的急剧变化，并且可以通过多种方式以高灵敏度检测到。首席研究者还成功地将动态氧化还原系统作为电极表面上的单层。与普通的氧化还原系统不同，动态氧化还原系统不会导致氧化剂和还原体之间的电子交换，因此人们认为可以在电极表面上非均匀地产生氧化和还原物种。尽管没有成功地说明如何产生这种电极，但由主要研究者构建的动态氧化还原分子与金（111）表面形成了稳定的化学键。此外，电极的表面实际上被氧化和氧化还原，并且在红外光谱中清楚地分配了动态氧化还原行为。这是第一次动态氧化和氧化还原不仅在溶液中，而且在电极表面出现，并且是一个重要发现，它为使用氧化还原分子等应用提供了指南。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Electrochiroptical Systems Based on Biphenyl-2,2'-diyl-type Dicationic Dyes: Strong Chiroptical Signals through the Transmission of Point Chirality to Axial Chirality

基于联苯-2,2-二基型双阳离子染料的电手光系统：通过点手性向轴手性传输的强手性光信号

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Tetrahedron Letters 48
影响因子：
0
作者：
入枝泰樹;本間道夫;川岸郁朗(分担執筆);Такахаси Санами;Такахаси Санами;Такахаси Санами;高橋沙奈美;T. Suzuki
通讯作者：
T. Suzuki

金(111)表面上に集積化したビアリール型電子供与体の動的酸化還元挙動

金(111)表面集成联芳基型电子给体的动态氧化还原行为