大環状π共役系分子二量体を有する光合成モデルの構築と光ダイナミクスの解明

大环π共轭分子二聚体光合模型的构建及光动力学的阐明

• 批准号: 08J00808
• 负责人: 高井 淳朗
• 金额: $ 1.15万
• 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 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00808/
• 关键词: ポルフィリン; 電子移動; 多量体; 光化学; 光合成; ダイマー; ラジカルカチオン; π-π相互作用

ポルフィリンに代表される環状□共役系分子の分子間相互作用は、生体システムや有機半導体素子などにおいて光物理過程、酸化還元反応、立体構造を精密に制御する上で、非常に重要な役割を果たしている。これまで、電子移動状態における二つのポルフィリン間の電子的π-π相互作用に着目し、光電子移動ダイナミクスに与える効果や、電子ドナー・アクセプター複合体の構築を行ってきた。本年度はまず、新規な三葉状ポルフィリン三量体を設計、合成し、その電子移動特性について詳細に検討を行った。ポルフィリン三量体を三電子酸化すると、三つのポルフィリンがそれぞれ一電子酸化され、三つのポルフィリンラジカルカチオンが分子間π結合を形成することで二量化する。三つのπ結合を形成することで、ポルフィリン三量体三電子酸化体の二量化生成平衡定数は、単量体一電子酸化体の二量化の場合に比べ、相乗的に増大することがわかった。次に、三脚型ポルフィリン三量体をホスト、ピリジル基を有するポルフィリンをゲストとして、多点の配位結合による非常に安定な複合体の構築を行った。ゲスト分子としてフリーベースポルフィリンを用いた場合、三量体からフリーベースポルフィリンへのエネルギー移動が観測された。一方、金ポルフィリンを用いた場合には、光誘起電子移動が観測され、これらの光ダイナミクスを詳細に明らかにした。これらの知見は、光合成の初期過程に類似した高次複合体や、優れた電子伝達機能を有する超分子複合体を精密に設計する上で有用であると考えられる。得られた成果は、権威ある学術雑誌(Chem.-Eur J.など)に掲載され、現在も複数の論文を投稿中である。また、複数の国内学会および国際学会での口頭発表や、フランス・アメリカ・ドイツなど海外の第一線の研究者との交流を通じて、非常に高い評価を得ることができた。

The molecular interaction of cyclic interaction system molecules is very important for the precise control of biophysical processes, acidification reactions, and stereo structures. The π-π interaction between electrons in the electron mobility state and the electron mobility state is the key to the construction of electron mobility complexes. This year, we will conduct detailed research on the design, synthesis, and electronic mobility of the three-dimensional three-dimensional complex. Tri-electron acidification, tri-electron acidification, tri-electron ionization, tri-electron ionization In the case of binary generation of ternary tri-electron acidifiers, the number of binary generation of ternary tri-electron acidifiers is larger than that of binary generation of ternary tri-electron acidifiers. The construction of a three-dimensional complex is carried out in the form of a three-dimensional complex. In the case of molecular weight loss, the weight loss of the molecule is measured. In the case of a square, gold and silver alloy, the electron movement induced by light is measured in detail. This discovery is similar to the early stages of photosynthesis, and the supramolecular complexes are highly functional in terms of electron transfer and precision design. Academic Journal (Chem. - Eur J. A number of domestic and international academic societies have been established to communicate with researchers on the first line overseas.

项目成果

Enhanced Electron-Transfer Properties of Face-to-Face Bisporphyrin Dimers through p-p Interaction

通过 p-p 相互作用增强面对面双卟啉二聚体的电子转移性能

• 发表时间: 2009
• 作者: Atsuro Takai;Claude P.Gros;Jean-Michel Barbe;Shunichi Fukuzumi;高井淳朗
• 通讯作者: 高井淳朗

亜鉛ポルフィリン三量体と金ポルフィリンの複合体形成と光ダイナミクス

锌卟啉三聚体和金卟啉的配合物形成及光动力学

• 发表时间: 2010
• 作者: Atsuro Takai;Mohammed Chkounda;Claude P.Gros;Mohammed Lachkar;Jean-Michel Barbe;Shunichi Fukuzumi;高井淳朗・Mohammed Chkounda・Claude P.Gros・Jean-Michel Barbe・福住俊一
• 通讯作者: 高井淳朗・Mohammed Chkounda・Claude P.Gros・Jean-Michel Barbe・福住俊一

ポルフィリン三量体を用いた電子ドナー・アクセプター複合体の構築と光誘起電子移動

使用卟啉三聚体和光诱导电子转移构建电子供体-受体复合物

• 发表时间: 2010
• 作者: Atsuro Takai;Mohammed Chkounda;Claude P.Gros;Mohammed Lachkar;Jean-Michel Barbe;Shunichi Fukuzumi;高井淳朗・Mohammed Chkounda・Claude P.Gros・Jean-Michel Barbe・福住俊一;高井淳朗・Mohammed Chkounda・Claude P.Gros・Jean-Michel Bade・福住俊一
• 通讯作者: 高井淳朗・Mohammed Chkounda・Claude P.Gros・Jean-Michel Bade・福住俊一

三脚型配位子を用いた新規ポルフィリン三量体の合成と電子移動特性

使用三脚型配体合成新型卟啉三聚体及其电子转移特性

• 发表时间: 2009
• 作者: Atsuro Takai;Claude P.Gros;Jean-Michel Barbe;Shunichi Fukuzumi;高井淳朗;高井淳朗・Mohammed Chkounda・Claude P.Gros・Jean-Michel Barbe・Roger Guilard・福住俊一
• 通讯作者: 高井淳朗・Mohammed Chkounda・Claude P.Gros・Jean-Michel Barbe・Roger Guilard・福住俊一

Efficient Photoinduced Electron Transfer in a Porphyrin Tripod-Fullerene Supra molecular Complex via π-π Interactions in Nonpolar Media

通过非极性介质中的 π-π 相互作用在卟啉三脚架-富勒烯超分子复合物中实现高效光诱导电子转移

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of the American Chemical Society 132(in press)
• 作者: Atsuro Takai;Mohammed Chkounda;Antoine Eggenspiller;Claude P.Gros;Mohammed Lachkar;Jean-Michel Barbe;Shunichi Fukuzumi
• 通讯作者: Shunichi Fukuzumi