クマリンおよびフラビン誘導体の長寿命電荷分離状態の生成と応用

香豆素和黄素衍生物中长寿命电荷分离态的产生和应用

• 批准号: 08J00244
• 负责人: 村上 元信
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00244/
• 关键词: 電荷分離状態; 高分子フィルム; 電子移動; 金属イオン; 錯形成; 超分子複合体; レーザーフラッシュフォトリシス

本年度は研究課題の目標である電荷分離状態の応用展開を目指し、長寿命電荷分離状態を有するN,N-ジフェニルアニリン-クマリン連結分子(DPA-CM)およびN,N-ジメチルアニリン-フラビン連結分子(DMA-F1)を用いて、光応答性を有する誘電体の開発、超分子複合体の形成および人工光合成型太陽電池への応用について検討した。さらに、得られた結果に基づいて学術論文への投稿、特許の出願および学会発表を行った。(1)DPA-CMを高分子フィルム中に分散した誘電体を作製し、光照射した結果、三重項電荷分離状態に由来するESRシグナルが観測された。さらに作製した誘電体を用いてキャパシタを作製し、比誘電率を測定した結果、暗条件に比べて明条件では180%という顕著な変化が観測された。この光応答性は、良好な可逆性を有しており、照射光強度や高分子フィルム中に分散するDPA-CMの量によって比誘電率の値を制御できることがわかった。(2)DMA-F1に水素結合レセプターサイトを2個有するフラーレン誘導体を加えたところ、フラビンの2級アミンに由来する^1H NMRピークのシフトが観測され、超分子が形成されていることがわかった。次に超分子を形成したTHF溶液中に貧溶媒であるヘキサンを加え、超分子クラスターを作製した。KBr錠中に超分子クラスターを分散させ、フェムト秒レーザーを測定したところ、1000nm付近にフラーレンラジカルアニオンに特徴的な吸収帯が観測された。このことからフラビンからフラーレンへと効率よく電子移動反応が進行することがわかった。続いて超分子クラスターを透明電極上に電気泳動法によって吸着させて作製した。作用極にクラスターを吸着した薄膜電極、対極に白金電極を用いた湿式二極系を校正し、外部量子収率を測定したところ、9.2%の値を得た。以上、長寿命電荷分離状態を有するクマリンおよびフラビン誘導体を用いた応用展開を目指した研究成果をそれぞれ得ることができた。

This year's research projects target the development of charge-separated states and long-life charge-separated states.するN,N-ジフェニルアニリン-クマリン linked molecule (DPA-CM)およびN,N-ジメチルアニリン-フラビン linked molecule (DMA-F1) is used and the photoresponsiveness is するelectric The development of the body and the formation of supramolecular complexes are the key to artificial photosynthetic solar cells.さらに、get the result of られたにbased づいてAcademic paper へのContribution, licensed の出愿および学発表を行った. (1) DPA-CM polymer dielectric is dispersed in the fabrication, light irradiation is the result, and the triple term charge separation state is derived and the ESR is measured. The dielectric material produced by さらに is manufactured by いてキャパシタを, and the specific permittivity is measured. As a result, the dark condition is better than the light condition, and the result is 180%. It has excellent photoresponsiveness, good reversibility, and high irradiation light intensity. The amount of dispersion of DPA-CM is controlled by the specific dielectric constant. (2) DMA-F1 Hydrogen-conjugated hydrochloric acidレン inducer をえたところ, フラビンの2 level アミンに origin する^1H NMR ピークのシフトが観Detection され, supramolecular が formation されていることがわかった. Sub-supramolecular を is formed by adding であるヘキサンをgaえ in a poor solvent in THF solution, and supramolecular クラスターを is produced. In KBr ingot, the measurement of supramolecular sterilization and dispersion of supermolecules and the measurement of フェムトsecond レーザーを were carried out. , 1000nm pay near にフラーレンラジカルアニオンに特徴's なabsorption がが観measurement された.このことからフラビンからフラーレンへとefficiency よくelectronic mobile reaction 応が carried out することがわかった.続いてSuper molecular クラスターをElectrophoresis method on transparent electrodes によってsuction and させて are produced. The active pole adsorbed thin film electrode, the subpolar platinum electrode was calibrated using a wet diode system, the external quantum yield was measured, and the 9.2% yield was obtained. Above, the long-life charge separation state has a するるマリンおよびフラビン inducerを Use the いた応 use the を Eye refers to the した research results を それぞれget ることができた.

项目成果

A Supramolecular Complex between an Electron Donor-Substituted Flavin and Fullerene with Receptors by Hydrogen Bonding

电子供体取代的黄素和富勒烯与受体之间的氢键超分子复合物

• 发表时间: 2008
• 作者: Motonobu Murakami;Kei Ohkubo;Vito Sgobba;Dirk M. Guldi;Florian Wessendorf;Andreas Hirsch;and Shunichi Fukuzumi
• 通讯作者: and Shunichi Fukuzumi

Implementation of redox gradients in hydrogen bonded complexes containing N,N-dimethylaniline, flavin and fullerene derivatives

• DOI: 10.1039/b918462g
• 发表时间: 2010-02
• 期刊: Journal of Materials Chemistry
• 作者: M. Murakami;K. Ohkubo;Taku Hasobe;Vito Sgobba;D. Guldi;Florian Wessendorf;A. Hirsch;S. Fukuzumi

Inter- and intramolecular photoinduced electron transfer of flavin derivatives with extremely small reorganization energies.

• DOI: 10.1002/chem.200903236
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: Chemistry
• 作者: M. Murakami;K. Ohkubo;S. Fukuzumi

N, N-ジメチルアニリン-フラビンとフラーレン誘導体で構成される水素結合複合体の生成と光電変換特性

N,N-二甲基苯胺-黄素与富勒烯衍生物氢键配合物的生成及光电转换性能

• 发表时间: 2010
• 作者: Motonobu Murakami;et al.;村上元信
• 通讯作者: 村上元信

光照射による誘電体物性制御

通过光照射控制介电特性

• 发表时间: 2009