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光や電子を自在に動かすナノ構造分子システム

研究報告コード R993100836
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 瀬川 浩司
研究者所属機関
  • 東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻
研究機関
  • 東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻
報告名称 光や電子を自在に動かすナノ構造分子システム
報告概要 ポルフィリンを用いた合成化学的分子アーキテクチャーや,電気化学反応による1次元~3次元の構造構築などの方法で光や電子を動かす分子システムを作った。単純な合成反応の繰り返しにより,P(V)ポルフィンを用いたさまざまな立体構造の分子アーキテクチャーを構築できた。また,ポルフィリン環どうしを結合したメソ位直結型ポルフィリンアレイや,ポルフィリン誘導体の電解酸化によるポリマーの合成にも成功した。さらに,アセトニトリル等の高極性溶媒中でP(V)ポルフィリンを電解還元し,πラジカルからなる新規有機半導体ができた(図1)。以上のさまざまなポルフィリンアレイやポロマーを用いて,励起直後数ピコ秒以内には電荷分離が完了する分子システムも構築できた(図2)。
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研究分野
  • 生物科学研究法一般
  • 核酸一般
  • 高分子固体の物性一般
  • 有機化合物の電気伝導
  • 有機化合物の薄膜
関連発表論文 (1)H. Segawa, K. Kunimoto, K. Susumu, M. Taniguchi, T. Shimidzu, “Synthesis of Wheel-and-Axle-Type Porphyrin Arrays Composed of Phosphorus Porphyrins”, J. Am. Chem. Soc., 116, 11193-11194 (1994).
(2)H. Segawa, F. Wu, N. Nakayama, H. Maruyama, S. Sagisaka, N. Higuchi, M. Fujitsuka, T. Shimidzu, “Approaches to Conducting Polymer Devices with Nano-Structure: Electrochemical Construction of One-Dimensional and Two-Dimensional Porphyrin-Oligothiophene Co-Polymers”, Synthetic Metal, 71, 2151-2154 (1995).
(3)K. Susumu, K. Kunimoto, H. Segawa, T. Shimidzu, “Relaxation Process of Singlet Excited State of Wheel-and-Axle-Type Phosphorus(V)porphyrin Dimers”, J. Phys. Chem., 99, 29-34 (1995).
(4)K. Susumu, H. Segawa, T. Shimidzu, “Synthesis and Photochemical Properties of the Orthogonal Porphyrin Triad Composed of Free-Base and Phosphorus(V) Porphyrins”, Chem. Lett., 929-930 (1995).
(5)K. Susumu, K. Kunimoto, H. Segawa, T. Shimidzu, “Control of Photophysical Properties of “Wheel-and-Axle-Type” Phosphorus(V) Porphyrin Dimers by Electronic Symmetry Breaking”, J. Photochem. Photobiol., A, 92, 39-46 (1995).
(6)T. Shimidzu, H. Segawa, F. Wu, N. Nakayama, “Approaches to Conducting Polymer Devices with Nano-Structure: Photo-electrochemical Function of One-Dimensional and Two-Dimensional Porphyrin Polymers with Oligothienyl Molecular Wire”, J. Photochem. Photobiol., A, 92, 121-127 (1995).
(7)H. Segawa, “Excitation Energy Transfer and Photoinduced Electron Transfer in Organized Molecular Systems of Porphyrins”, MRS Int'l Mtg. on Adv Mats., 20, 287-290 (1996).
(8)K. Susumu, T. Shimidzu, K. Tanaka, H. Segawa, “Synthesis of Novel Porphyrin Arrays Directrylinked through the meso-Carbons”, Tetrahedron Lett., 37, 8399-8402 (1996).
(9)T. Shimidzu, H. Segawa, “Porphyrin Arrays Connected with Molecular Wire”, Thin Solid Films, 273, 14-19 (1996).
(10)H. Maruyama, H. Segawa, S. Sotoda, T. Sato, N. Kasai, S. Sagisaka,T. Shimidzu, and K. Tanaka,“Electrochemical Constraction of Ultrathin Film compozed of Quasi Two-dimensional Porphyrin Polymers.”, Synthetic. Metals., 96, 141-1496 (1998).
(11)K. Susumu, K. Tanaka, T. Shimidzu, and H. Segawa, “Synthesis and Photophysical Properties of “Center-to-Edge”type Phosphorus(V) Porphyrin Arrays”, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2,,1521-1530 (1999).
(12)K. Hirakawa, H. Segawa, “Excitation Energy Transfer and Photoinduced Electron Transfer in Axial Bispyrenyl Phosphorus Porphyrins Derivatives:Factors Govering the Competition between Energy and Electron Transfer Processes under the Existence of Intramolecular 、π-πInteraction”, J. Photochem. Photobiol., A, 123, 67-76 (1999).
(13)F. Wu, H. Segawa, “High Yield Synthesis Route for Directry meso-Linked Porphyrin Dimers and Their Properties”, Photographic. Science and Photochemistry, 17, 316-322 (1999).
(14)F. Wu, H. Segawa, “ Constraction of meso-Linked Porphyrin Polymers via Electrochemical Oxidative Coupling”, Acta. Chemica Shinica, 58, 122-1264 (2000).
研究制度
  • 「さきがけ研究21」、「場と反応」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 瀬川 浩司. 光や電子を自在に動かすナノ構造分子システム. 「さきがけ研究21」研究報告会「場と反応」領域 講演要旨集(研究期間1994-1997),1997. p.57 - 65.

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