光機能性フォトクロミック有機微結晶の配列制御と反応ダイナミクス

光功能光致变色有机微晶的排列控制及反应动力学

基本信息

批准号：
17034055
负责人：
小畠誠也
金额：
$ 3.01万
依托单位：
Osaka City University
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

結晶構造を自由に制御し、望みの構造や物性が光により可逆的に変化する有機結晶材料の創製を目指している。フォトクロミック化合物は光により可逆的に異性化する物質であり、結晶状態で高効率に高変換率まで反応が進めば、固体物性の大きな変化が期待できる。そのためには、高効率に高変換率まで反応するフォトクロミック結晶の創製と光反応ダイナミクスの解明が必要不可欠である。本研究では、微結晶成長過程の観察と作製、高効率で高反応率まで反応するフォトクロミック結晶の創製、および光可逆な結晶形状変化について検討した。昨年度まで研究を続けてきたジアリールエテン結晶において、光照射に伴う可逆な形状変化が見つかり、形状変化と反応率の関係を明らかにした。紫外光照射によって、結晶外形の角度が最大5°変化した。また、その変化は反応初期では起こらず、反応が20-30%進行してから起こった。X線構造解析と合わせて結晶形状変化の機構を明らかにした。紫外光照射によって高反応率まで結晶状態を維持したままフォトクロミック反応が進行し、結晶格子変化によって結晶形状変化がもたらされたと考えられる。さらに、100%まで反応が進行するジアリールエテン結晶の作製も行った。紫外光照射によって、閉環反応だけでなく開環反応も同時に起こるため、開環反応量子収率の小さな化合物を設計することが重要な課題である。顕微赤外分光を用いたin Situでの反応の追跡およびHPLCによる直接的な反応率の測定を行い、98%以上反応が進行することが明らかとなった。反応の進行に伴い着色体の吸収異方性は維持されており、反応が結晶状態を保ったまま進行していることが確認された。

目的是自由创建晶体结构，并创建一种有机晶体材料，该材料通过光来改变所需的结构和物理特性。照片铬化合物是一种可能被光淹没的物质，如果反应在晶体状态下的效率高效率高效率，则可以预期固体物理特性的重大变化。为此，至关重要的是，要创建一个光cromic晶体，该晶体对高效率响应高效率并阐明了光学反应动力学。在这项研究中，我们检查了微晶生长过程的观察和产生，这是对高反应速率和高反应速率做出反应的光cromic晶体的创建以及光晶体形状的变化。在去年一直在研究的透明晶体中，发现与光照射相关的逆转形状变化，揭示了形状变化与反应速率之间的关系。紫外线照射将晶体外部形状的角度最大为5°。这种变化在反应开始时没有发生，并且在反应进展后发生20-30％。晶体形状变化的机理与X射线结构分析一起揭示了。由于紫外线照射，光色素反应在维持高反应速率的同时进展了，因此人们认为由于晶体晶格的变化，晶体形状的变化已变化。此外，已经产生了对100％反应的透明晶体的产生。由于紫外线辐照不仅闭合响应，而且开放反应同时发生，因此设计具有小环反应量的小化合物是一个重要的问题。据表明，超过98％的反应将通过使用微观光和HPLC直接反应速率在原位跟踪反应来进行。随着反应的进展，已确认保持有色身体的吸收，并且在维持晶体状态的同时，反应正在进展。