光電変換または光スイッチング機能を持つ単分子膜修飾電極での電子移動反応場の設計と制御

具有光电转换或光开关功能的单层修饰电极电子转移反应场的设计与控制

基本信息

批准号：
05235213
负责人：
藤平正道
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、一分子内に電子受容部位(A)、光増感部位(S)、そして電子供与部位(D)を持つ両親媒性三つ組分子A-S-Dの単分子膜で修飾した金電極が、光ダイオードの機能を示すことを見いだした。この光電変換機能の効率をあげるために、単分子膜内での電子移動反応場の設計と制御の観点から、本年度は以下の項目について検討した。1)S-AおよびS-D化合物の合成;消光速度定数の距離依存性を確立するために、結合距離を変化させたS-AおよびS-D化合物を合成した。S-A間の炭化水素鎖数は、4,6,8,11,および16で、S-Dは6,7,および9である。S部位にはピレンとナフタレン、A部位にはビオロゲン、そしてD部位にはフェロセンを用いた。2)蛍光強度および蛍光寿命測定による消光速度定数の評価のための単分子膜の成膜性の検討;分子膜内ではA-S-Dの分子間距離が小さいと、目的の分子内電子移動のほかに分子間でも電子移動がおこってしまうことが明らかになった。この分子間の寄与は50倍モル量の高級脂肪酸との混合膜にすることによって無視できることが見いだされた。この知見に基づいてより効率の高い光ダイオードの作成も試みた。3)消光速度定数の連結結合様式依存性;S-AおよびS-D化合物の結合鎖の数の効果を検討するために、一本鎖、二本鎖、および三本鎖連結S-D化合物を合成した。各連結鎖には、n-ブチル鎖、シクロヘキサン環、およびビシクロオクタン環を用いた。S、D部位にはナフタレンとフェロセンを用いた。光励起電子移動速度の測定については、現在準備段階である。

我们发现，用电子接受位点（a），光敏位点（S）和一个分子中的电子捐赠位点（d）在一个分子表现出光电二极管函数的电子敏感位点（d）中，用两亲三联体A-S-d修饰的金电极显示了光电位。为了提高此光电转换函数的效率，今年从单层中电子传递反应场的设计和控制角度检查了以下项目。 1）S-A和S-D化合物的合成；为了确定具有不同结合距离的淬灭速率常数的距离依赖性。 S-A之间的碳氢化合物链的数量为4、6、8、11和16，S-D为6、7和9。Pyrene和Fylene和萘用于S位置，Viologen用于A位置，并将其用于二座。 2）检查单层的膜形成特性，以通过测量荧光强度和荧光寿命来评估淬火速率常数；据透露，当分子膜中A-S-D的分子间距离时，电子转移发生在分子之间以及分子内电子转移之间。已经发现，通过形成具有50倍摩尔量的较高脂肪酸的混合膜，可以忽略这种分子贡献。基于这一发现，我们还尝试创建一个更有效的光电二极管。 3）在连锁结合模式下淬灭速率常数的依赖性；合成了单链，双链和三链S-D化合物，以研究S-A和S-D化合物中结合链数的影响。每个连锁链均由N-丁基链，环己烷环和双环己烷环制成。萘和二封末用于S和D部位。目前正在准备光激发电子传输速率的测量。