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フォトクロミック化合物を用いた光応答分子システムの構築

利用光致变色化合物构建光响应分子系统

基本信息

批准号：
16J06115
负责人：
石場啓太
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06115/
关键词：
自己組織化光異性化光還元

项目摘要

電気的中性のアリールアゾピラゾール誘導体において、シス体がトランス体に比べ著しく高い水溶性を有することを見出し、シス体がトランス体に比べて高い双極子モーメントを持つためであることを明らかにした。また、水溶性の差を利用して分子分散溶液 (シス体) と懸濁状態 (トランス体) を可逆的に光制御するとともに、トランス体の結晶が有する疎水性表面への機能性分子の吸着も達成した。このように、水中における光異性化現象に基づき、分子組織状態ならびに機能性界面を制御する新しい方法論を開発した。次に、光応答分子としてポリオキソメタレート (POM) を取り上げ、有機カチオンとのイオン対形成に伴う自己組織化現象、ならびに得られたナノ構造体の光還元特性について検討した。POM とオリゴエチレンオキシド鎖を有するアンモニウム塩を水中において混合すると、混合条件に依存して厚み 20 nm の巨大ナノシートや、一辺が 100 nm 程度の平行六面体ナノ結晶が得られることを初めて見出した。また、POM シートに光照射すると光還元が起こり、POM 還元種が高い水溶性を有する結果、シートが水に溶解する現象を見出した。更に、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、POM シートの位置特異的な光溶解に成功するとともに、Ag(I) イオン水溶液中において光照射されたPOMシート表面における還元型 POM から Ag(I) イオンへの界面電子移動と、その結果生じる銀ナノ粒子の位置選択的な描画に成功した。このように、新しい結晶性光応答分子システムの開発を目的とし、光異性化及び光還元に連動して界面制御や光ナノ加工をはじめとする有用な仕事を行う分子システム材料の開発に成功した。本研究で得られた知見は、光応答性分子システム材料を開発する上で有用な設計指針を与えるものと考えられる。

The neutral phase of the electric field is induced by the high water solubility of the electron. The adsorption of functional molecules on aqueous surfaces can be achieved by using the difference in water solubility of molecular dispersion solutions and suspension states for reversible photocontrol and crystallization of molecules. Development of a new methodology for the control of optical anisotropy phenomena in water, molecular organization and functional interfaces Second, the photo-responsive molecule (POM) is selected from the upper layer, the organic layer and the organic layer are formed, and the photo-responsive element characteristics of the structure are obtained. POM is a kind of parallelepiped crystal with a thickness of 20 nm and a thickness of 100 nm. The phenomenon of high water solubility of POM and POM under light irradiation has been observed. In addition, confocal micromirrors were used to successfully describe the position-specific photodissolution of POM particles in Ag(I) aqueous solutions. The development of crystalline photoreactive molecular systems has been successfully carried out for the purpose of photoisomerization and photoreduction, interface control and photoprocessing. This study provides useful design guidelines for the development of optically responsive molecular materials.