超分子ポルフィリンワイヤーの構築

超分子卟啉线的构建

基本信息

批准号：
01J03709
负责人：
荒谷直樹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では有機分子をベースとした機能性単分子素子開発を目的とし、メゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体に基づくフォトニックワイヤーの構築と完全共平面ポルフィリン電子伝導性分子ワイヤーの開発を研究課題としている。1、前年度研究期間に合成に成功しているメゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体は、分子長・光物性ともにナノスケール(分子)エレクトロニクスマテリアルとして十分な機能を持ち合わせていた。これらの単分子物性を評価するためには、分子ワイヤーの両末端に、例えば金電極に接合するためのチオール基の導入やあるいはシリコン電極に接合するためのカルボン酸の導入といった外部と接続するための化学修飾が不可欠となる。しかし、一般に、巨大分子の反応性は通常の低分子量の有機化合物とは異なることが多く、反応条件を確立する事自体が、重要課題であった。様々な検討を重ねた結果、パラジウム触媒を用いたスズキクロスカップリング反応によって、メゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体の両末端に保護基付きのベンゼンチオールや安息香酸ユニットをほぼ定量的に導入することに成功した。これらの結果は分子スケールエレクトロニクスの発展に大いに貢献することになると考えられる。(論文投稿準備中)2、各種時間分解スペクトルや共鳴ラマン法あるいは計算による解析結果からメゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体はフォトニックワイヤーとして有望な事が示された。(J.Chem.Phys.2002, J.Phys.Chem.A2002, Bull.Korean Chem.Soc.2002)3、2の結果を受けて、メゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体の片側の末端にエネルギーアクセプターを導入してメゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体をエネルギードナーとする励起エネルギー移動反応を解析した。メゾ-メゾ結合ポルフィリン12量体までは非常に効率のよいエネルギー移動を達成しており、さらにアンテナ効果も絶大であることが示された。その結果は励起子理論によってよく説明されることを明らかにした。(論文再投稿準備中)

这项研究旨在基于有机分子开发功能性单分子设备，并着重于基于中膜键合的卟啉多聚蛋白的光子线以及完全共聚体的卟啉电子电导分子线的发展。 1。在上一年的研究期间成功合成的中膜结合的卟啉多聚合物在分子长度和光学特性方面都具有足够的功能作为纳米级（分子）电子材料。为了评估这些单分子特性，对外部连接的化学修饰，例如引入硫醇基团以键入金电极或将羧酸引入与硅电极键合成对分子电线的两端都是必不可少的。但是，通常，大分子的反应性通常与普通的低分子量有机化合物不同，建立反应条件本身一直是一个重要的问题。经过各种研究，我们通过钯催化的suzuki suzuki交叉耦合反应几乎取得了几乎定量地引入苯甲醇和苯甲酸单元，并在中膜连接的卟啉多聚中保护组。这些结果被认为有助于分子尺度电子产品的发展。（准备提交论文）2。各种时间分辨光谱，共振拉曼方法和计算分析结果表明，中膜耦合的卟啉多聚体有望用作光子线。 (J. Chem. Phys. 2002, J. Phys. Chem. A2002, Bull. Korean Chem. Soc. 2002) Based on the results of 3 and 2, an energy acceptor was introduced at one end of the meso-meso-bound porphyrin multimer to analyze the excitation energy transfer reaction in which the meso-meso-bound porphyrin multimer is the energy donor.已经表明，中膜耦合的卟啉12mer实现了极有效的能量转移，并且天线效应也非常有效。结果证明了该结果通过激子理论很好地解释了。（在准备中重新发布论文）