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高速フォトクロミズムを利用した自己組織化過程の時空間制御

利用高速光致变色对自组装过程进行时空控制

基本信息

批准号：
12J09290
负责人：
武藤克也
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Aoyama Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

多光子吸収により誘起される光学特性は、励起状態に関する基礎研究の側面のみでなく二光子吸収顕微鏡のような応用展開も可能であり、数多くの研究例が報告されている。特に三重項状態のような寿命の長い過渡種を利用した三重項―三重項消滅などの段階的二光子反応は、連続光照射により促進されるため効率的な光子活用手法として注目されている。本研究では高速フォトクロミック分子である[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体のフォトクロミック反応に着目し、効率的に段階的二光子反応が進行する分子の開発を行った。[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体の発色体であるビラジカル種は繰り返し生成が可能な準安定な過渡種として考えられ、ビラジカル種がさらに光吸収することで逐次反応を示せば、新奇な二光子吸収系の構築が可能であるといえる。そこで、2つのイミダゾール二量体部位が[2.2]パラシクロファンで架橋された[2.2]PC架橋型ビスイミダゾール二量体を合成し、フォトクロミック特性の検討を行った。ナノ秒レーザーを段階的に照射することで1光子反応により生成したビラジカル種を選択的に励起すると逐次反応が進行し、2つのC-N結合が解離したキノイド種の生成量が増大したことから、[2.2]PC架橋型ビスイミダゾール二量体のフォトクロミズムは段階的な二光子反応であることを見出した。さらに、この段階的二光子反応は連続光照射によっても促進され、効率よく進行することが明らかとなった。光照射によって生成する過渡種を準安定状態と見なす分子設計は、高効率に多光子反応を示す新奇な分子の設計につながり、逐次反応を利用した光子エネルギーの有効活用手法を構築するための重要な知見を得たといえる。

Multiphoton absorption 収により induced される optical properties は, excitation state に masato する basic research の side のみでなく two photon absorption 収顕 micromirror のような応 with unwinding も may であり, more くの research example が report されている. Trevor に triple item status のような live longer のい transition を use した triple item - item triple kill などの Duan Jie two photon anti 応は, even 続 light により promote されるため sharper rate な photon transfer technique として attention されている. This study では high-speed フォトクロミック molecular である [2.2] PC bridge type イミダゾール 2 quantity body のフォトクロミック anti 応に the し, sharper rate に Duan Jie two photon anti 応が for する molecular の open 発を line った. [2.2] PC bridge type イミダゾール 2 quantity body の発 color body であるビラジカル kind は Qiao り return し possible なが quasi stable な transition of として exam えられ, ビラジカル kind がさらに light absorption 収することで successive anti 応を shown せば, novel な two photon absorption 収 is の build が may であるといえる. そこで, 2 つのイミダゾーがル 2 quantity body parts [2.2] パラシクロファンで bridging された [2.2] PC bridge type ビスイミダゾール 2 quantity body を synthetic し, フォトクロミック features の検 line for をった. ナノ seconds レーザーを Duan Jie に irradiation することで 1 photon anti 応により generated したビラジカル kind を sentaku に excitation up すると successive anti 応がし, 2 つの C - N combined with が dissociation したキノイド kind の generation が raised large したことから, [2.2] PC bridge type ビスイミダゾール 2 quantity body のフォトクロミズムは segments The inverse of the な two-photon of the order 応であるとをとをとを is seen as たた. さらに, この Duan Jie two photon anti 応は even 続 light によっても promote され, sharper rate よく for することが Ming らかとなった. Light によって generated するを quasi stable state transition と see なすは molecular design, the high rate of unseen に multiphoton anti 応を shown すな novel molecular の design につながり, successive 応を using した photon エネルギーの is sharper use gimmick を build するための important な know see をたといえる.