Reversible Phase Change of Organic Compounds Based on Photodimerization Reaction and its Practical Application

基于光二聚反应的有机化合物可逆相变及其实际应用

• 批准号: 23550221
• 负责人: KIHARA Hideyuki
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23550221/
• 关键词: 機能性有機材料; 相変化材料; 光化学; 光パターニング; 光記録材料; アントラセン; 光二量化; 熱逆反応; 相変化; 分子動力学法; 光二量化反応; アモルファス

New anthracene compounds were synthesized by esterification from anthracenecarboxylic acid and various functional groups. They showed crystalline phase at room temperature. UV irradiation of the compounds in their molten state resulted in photodimerization of the anthracene moiety. We found that some of the resulting anthracene dimers showed solid-state amorphous phase at room temperature, while the other dimers exhibited crystalline phase during photoirradiation. Various experimental analyses and computer simulation suggested that the mechanism of solid-state amorphous phase formation is associated with the existing of regio-isomers in the photodimers and their slow diffusion in the molten state. The anthracene photodimers also showed thermal back reaction and thus returned to the corresponding monomers showing the crystalline phase. Using the photodimerization and thermal back reaction of the anthracene compounds, we successfully demonstrated rewritable photopatterning.

以菲甲酸和各种官能团为原料，通过酯化反应合成了新的菲类化合物。它们在室温下均为晶相。化合物在熔融状态下的紫外光照射导致了菲部分的光二聚反应。我们发现，在室温下得到的一些菲二聚体为固态无定形相，而另一些二聚体在光照射下为晶相。各种实验分析和计算机模拟表明，固态非晶相的形成机制与光致二聚体中区域异构体的存在及其在熔融状态下的缓慢扩散有关。菲二聚体也发生了热返反应，并返回到相应的单体上，呈现晶相。利用菲类化合物的光二聚反应和热返反应，我们成功地展示了可重写的光调制。

项目成果

光と熱の作用により双安定状態を形成するアントラセン化合物の開発

开发通过光和热作用形成双稳态的蒽化合物

• 发表时间: 2012
• 作者: 原田夏海;松田渉;大森隆司;福喜多祐子;手塚洋二;松村充敏;鳥越幹二郎;酒井健一;酒井秀樹;坂本一民;阿部正彦;山田高広,板原浩,山根久典;木原秀元
• 通讯作者: 木原秀元

光と熱の作用により双安定状態を形成するアントラセン化合物

在光和热作用下形成双稳态的蒽化合物

• 发表时间: 2012
• 作者: S. Watanabe;Y. Fukuchi;M. Fukasawa;T. Sassa;A. Kimoto;Y. Tajima;M. Uchiyama;T. Yamashita;M. Matsumoto;T. Aoyama;木原秀元
• 通讯作者: 木原秀元

光による状態変化を利用した機能性有機材料の開発

利用光引起的状态变化开发功能有机材料

• 发表时间: 2013
• 作者: 荒井堅太;岩岡道夫;木原秀元
• 通讯作者: 木原秀元

Reversible bulk-phase change of anthroyl compounds for photopatterning based on photodimerization in the molten state and thermal back reaction.

• DOI: 10.1021/am400111q
• 发表时间: 2013-03
• 期刊: ACS applied materials & interfaces
• 影响因子: 9.5
• 作者: H. Kihara;Masaru Yoshida

アントラセン光二量化反応に基づいた選択的かつ可逆的な「結晶-アモルファス」相変化を示す新規光パターニング材料の開発

基于蒽光二聚反应开发一种具有选择性和可逆“结晶-非晶”相变的新型光图案材料

• 发表时间: 2011
• 作者: 油井研一;森下卓;酒井健一;酒井秀樹;阿部正彦;二木史朗;坂本一民;T. Miyamae;石山亮,山田高広,山根久典;木原秀元
• 通讯作者: 木原秀元