非平面性ポルフィリン錯体を基盤とするナノ構造の構築とその光機能性材料開発への展開

基于非平面卟啉配合物的纳米结构的构建及其在光功能材料开发中的应用

基本信息

批准号：
09F09049
负责人：
小島隆彦
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者らはこれまでに、サドル型の歪みを有するポルフィリンを用いて、興味深い超分子構造や、それを利用した光誘起電子移動特性などを報告してきた。本研究において申請者らは、歪んだπ共役平面を有するポルフィリンに対して、カルボキシル基などの水素結合性置換基を導入して自己集積化することにより、ポルフィリン間の相対配置を水素結合の方向性により制御するとともに、集積化構造の安定性を増大させ、光伝導特性の向上や、新しい機能性を発現させることを目的に研究を展開している。本年度は、サドル型の歪みを有するドデカフェニルポルフィリン(DPP)のメソ位のフェニル基に、1つ、4つ、8つと異なる数のカルボキシル基を導入した分子をそれぞれ合成した。DPPのジプロトン化体は、通常のポルフィリンと異なり電子アクセプターとして働くことから、この水素結合性のDPPに対して、電子ドナーとなるヒドロキノンやTTFなどの分子を加えて集積化させた。この際、ヒドロキノンなどを内包した超分子構造がX線構造解析などにおいて観測された。この集積体中においてカルボキシル基は、ポルフィリンに導入した数や位置により、分子間で相補的な水素結合を形成している場合や、溶媒と水素結合している場合などの違いが見られた。またその結果、ポルフィリンの集積構造中における、ポルフィリン間の相対位置も異なり、ドナー分子が存在する位置も異なっていた。また、それらのゲスト包接超分子結晶の固体状態におけるフェムト秒過渡吸収スペクトル測定を行い、電子移動ダイナミクスについても検討した。さらに、それらの複合超分子を用いた色素増感太陽電池を作成し、その光電変換特性について検討した。現在、水素結合サイト導入による空間配置の違いが、集積体の光伝導性に対して与える影響に関して検討を進めている。

到目前为止，申请人已经报告了使用斑岩型失真的斑岩素的有趣的超分子结构和光诱导的电子运动特性。在这项研究中，申请人以扭曲的π-沟通平面的形式引入和自集合的氢结合取代基，因此卟啉之间的相对排列是氢结合的方向。为了提高集成结构的稳定性，改善光传导特性并表达新功能。今年，具有鞍形型失真的中层中的中孔位置的MES与一个，四个和不同的羧基合成。由于DPP二磷脂与正常polpolpon不同，因此它是电子辅助器，因此将氢键的DPP与分子（例如氢喹酮或TTF）集成在一起，该分子是电子供体。目前，在X射线结构分析中观察到了含有氢醌的超分子结构。根据羧基在该积累中的数量和位置，分子氢键之间或与溶剂结合时存在差异。结果，卟啉整合结构中polphirin之间的相对位置不同，并且存在供体分子的位置不同。此外，在这些客人娱乐超晶体的固态中进行了飞秒瞬态吸收光谱测量，还检查了电子传递动力学。此外，我们使用复合超级分子创建了一个染料增强的太阳能电池，并检查了光电转换特性。当前，正在研究由于引入氢结合位点引起的空间布置差异，正在研究对收集物体的光电导率的影响。