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色素集積型光合成アンテナの形成機構の解明と光機能デバイスへの応用

色素集成光合天线形成机制的阐明及其在光学功能器件中的应用

基本信息

批准号：
18J21058
负责人：
松原翔吾
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

クロロゾーム形成の解明を目標とし、クロロゾーム型色素集積体の形成過程のモデル化を研究の目的としている。光解離性保護基をクロロフィルに導入した「ケージドクロロフィル」を用いて、光誘発性超分子重合することによって、クロロゾーム型色素集積体が成長していく過程のモデル化(可視化)に成功した。1年次は、超分子形成に重要なクロロフィルの水酸基に光解離性保護基を導入しエーテルとして保護することによって、一時的に自己集積能を持たない(不活性化した)ケードクロロフィルを合成した。ケージドクロロフィルのモノマー溶液中に光を照射することによって、ケージドクロロフィル分子が活性化され、自己集積が始まる。従来の自己集積化では高濃度のクロロフィル溶液に貧溶媒を加えることで、色素集積体を調製していた。この手法を用いて形成される色素集積体は、速度論的にトラップされる準安定状態の粒子状の集積体である。しかし、今回の新たな手法を用いた自己集積化は、従来の自己集積化とは異なり、速度論的にトラップされる準安定状態の集積体形成を避け、熱力学的に安定な集積体(チューブ状)を優先的に形成させることが可能である。これはまさに、天然のクロロゾームがクロロフィルを徐々に生合成・集積させている様と同様であり、クロロゾーム型自己集積体の形成過程をモデル化した初めての例である。本研究成果はJ. Am.Chem. Soc.にて報告した。2年次には、新たに合成したケージドクロロフィルを用いることで、クロロゾーム型色素集積体の長さを制御することに成功した。つまり、天然のクロロゾームが形成される過程を光照射を用いることによって模倣した。また、光照射時間と光強度によって超分子の生成をコントロールできることは材料科学としての利用価値も高く、本研究成果はACS Appl. Nano Mater.にて報告した。

The purpose of this study is to elucidate the formation of polychrome aggregates and to investigate the formation of polychrome aggregates. Photodissociative protective groups were introduced into the system, and photoinduced supramolecular recombination was successfully carried out in the growth process of the pigment aggregates. 1 year, supramolecular formation is important for the introduction of photodissociative protective groups from aqueous acids, and for the retention of their own energy. Light irradiation in a solution activates and aggregates molecules. In the future, the concentration of pigment aggregates in high concentration solutions will be reduced by the addition of solvents. This method is used to form pigment aggregates, velocity theory, quasi-stable state of particle aggregates. The new method of self-aggregation is used in the present, the new method of self-aggregation is used in the future, the new method of self-aggregation is used in the new method of self-aggregation, the new method of self-aggregation This is the case for the formation of natural aggregates and aggregates. The results of this study are contrary to J. Am.Chem. Soc. Report. 2 years ago, a new type of pigment aggregate was successfully synthesized. The process of natural formation is simulated by light irradiation. The results of this study are reported in the Journal of Materials Science, Inc., and the Journal of Materials Science.