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6π電子系結晶高速フォトクロミック分子の基盤構築と応用開拓

6π电子基晶体快速光致变色分子的基础构建及应用开发

基本信息

批准号：
22KJ2624
负责人：
濱谷将太
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、6π電子系結晶高速T型フォトクロミック分子の基盤構築と応用開拓を目指している。特に、6π電子系フォトクロミック分子として、ジアリールエテンおよびジアリールベンゼンに着目している。T型フォトクロミック分子は、光照射によって着色し、着色異性体は光反応だけでなく、室温下で熱によっても元の無色状態へと戻る。T型フォトクロミック分子の実際の応用を考えた場合、用途に応じた熱戻り反応速度を有する分子を合成する必要がある。これまでに様々なT型フォトクロミック分子の熱戻り反応性が化学修飾によって変化することが報告されているが、分子設計時に熱戻り反応性を正確に予測することは容易ではない。本年度は、ジアリールベンゼンの溶液中における熱戻り反応の半減期を正確に予測することを目的に、ジアリールベンゼン誘導体の分子設計、合成、および特性評価を行った。実際に合成した種々の置換基を導入したすべてのジアリールベンゼン誘導体は、T型フォトクロミズムを示した。熱戻り反応速度を定量的に解析したところ、半減期が0.1から1500秒と様々な熱戻り反応性を有するジアリールベンゼンの創出に成功した。量子化学計算によって算出した活性化エネルギーは、実測値をよく再現することがわかった。また、熱戻り反応の頻度因子は分子によってほとんど変わらないことがわかった。その結果、量子化学計算によって算出した活性化エネルギーを用いることで、ジアリールベンゼンの熱戻り反応の半減期を定量的に予測する式を得た。このように、新規ジアリールベンゼン誘導体の活性化エネルギーが量子化学計算によって得られれば、熱戻り反応の半減期を正確に予測できることを見出した。

In this paper, we study the application of high speed T-type crystal structure in 6π electron system. In particular, 6π electron systems are characterized by high molecular weight, high molecular weight and high molecular weight. T-type molecules are colored by light irradiation, colored by light reflection, and colorless by heat at room temperature. The application of T-type molecules is necessary for the synthesis of molecules. This is the first time that a molecule has been designed that it is easy to predict when it is chemically modified. This year, we conducted molecular design, synthesis, and characterization of the molecular inducer for the purpose of accurate prediction of the half-life of the thermal reaction in solution. In fact, the substitution group of the synthetic protein is introduced into the reaction medium, and the T-type reaction medium is shown. The analysis of thermal response velocity is quantitative, and the half-time is 0.1 to 1500 seconds. The thermal response velocity is quantitative. Quantum chemistry calculations are performed to calculate the activation time and the measurement time. The frequency factor of the heat wave is the molecular weight. The results of quantum chemistry calculations were calculated to predict the half-life of the reaction. The activation of the inducer was calculated by quantum chemistry, and the half-life of the thermal reaction was predicted correctly.