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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2624/
• 关键词: フォトクロミズム; ジアリールベンゼン; 熱戻り反応; 量子化学計算; ジアリールエテン

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 study, で で and 6π -electron system crystalline high-speed t-type フォト <s:1> ロ ロ ッ ッ ッ <s:1> molecular <s:1> substrate construction と応 for the development of を fingers て て る る. に, six PI, an electronics フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular と し て, ジ ア リ ー ル エ テ ン お よ び ジ ア リ ー ル ベ ン ゼ ン に with mesh し て い る. T フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular は, light に よ っ て coloring し straight body, shaded は light anti 応 だ け で な く, で at room temperature thermal に よ っ て も yuan の colorless state へ と 戻 る. T フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular の be interstate の 応 tested え in を た occasions, use に 応 じ た hot 戻 り anti 応 velocity を す る molecular を synthetic す る necessary が あ る. こ れ ま で に others 々 な T フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular の hot 戻 り anti 応 sex が chemically modified に よ っ て variations change す る こ と が report さ れ て い る が heat, molecular design に 戻 り anti 応 sex す を に right to test る こ と は easy で は な い. This year は, ジ ア リ ー ル ベ ン ゼ ン の solution に お け る hot 戻 り anti 応 の half life を に right be す る こ と を purpose に, ジ ア リ ー ル ベ ン ゼ ン inductor の molecular design, synthesis, お よ び features review 価 を line っ た. Be interstate に synthetic し た kind 々 の replacement base を import し た す べ て の ジ ア リ ー ル ベ ン ゼ ン induced は, T フ ォ ト ク ロ ミ ズ ム を shown し た. Hot 戻 り anti 応 speed を quantitative analytical し に た と こ ろ, half life が 0.1 か ら 1500 seconds と others 々 な hot 戻 り anti 応 sex を have す る ジ ア リ ー ル ベ ン ゼ ン の hit に successful し た. Quantum chemical calculations によって determine that the た た is activated, エネ ギ ギ エネ た する, た, and the actual measured values are をよく and reproduced, する とがわ とがわ った った った. Youdaoplaceholder0, heat 戻 <s:1> inverse 応 <s:1> frequency factor った molecule によってほとん <s:1> change わらな った とがわ とがわ とがわ った. そ の results, quantum chemistry calculation に よ っ て calculate し た activeness エ ネ ル ギ ー を with い る こ と で, ジ ア リ ー ル ベ ン ゼ ン の hot 戻 り anti 応 の half life を quantitative に be す る type を た. こ の よ う に, new rules ジ ア リ ー ル ベ ン ゼ ン inductor の activeness エ ネ ル ギ ー が quantum chemical calculation に よ っ て have ら れ れ ば, hot 戻 り anti 応 の half life を に right be で き る こ と を shows し た.

项目成果

6πアザ電子環状反応を示すジアリールエテンの合成とフォトクロミック特性評価

具有6π氮杂电子循环反应的二芳基乙烯的合成及光致变色表征

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱谷将太;北川大地;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也

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实验室主页

T型フォトクロミックジアリールベンゼンの熱戻り反応半減期の予測

T型光致变色二芳基苯回热反应半衰期的预测

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱谷将太;北川大地;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也

ジアリールベンゼンナノ粒子のフォトクロミック反応挙動

二芳基苯纳米粒子的光致变色反应行为

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱谷将太;北川大地;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也

フォトクロミックジアリールベンゼンの熱戻り反応半減期の予測

光致变色二芳基苯热返回反应半衰期的预测

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱谷将太;北川大地;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也