光照射により可逆的にシス/トランス異性化反応を起こす ことが知られているアゾベンゼン誘導体を用いた.アゾベ ンゼンにはトランス体,シス体という2 つの異性体が存在 これは次のような分子のオレフィン部位の光異性化がキーとなっており、赤色光を照射すると、活性型のフォトクロムに異性化をします。 赤色光によって発芽が促進される好光性種子には、他にも、イチゴ、ミツバ、バジル、シソ、パセリ、人参、春菊、インゲン、セロリなどがあります。 ② アゾベンゼンの光異性化(理屈は①のスチルベンと同じです) アゾ著者は,これまで数回に渡ってクムレン化合物の光 化学反応について論述してきたり。最近,Mizuno"お よびshimizu勢はアレン化合物の光化学反応に関する 総説を著し,前者はビニリデンシクロプロパン類の光 シスートランス異性化反応,光極性付加反応,光酸素 酸化反応等について,後者は鎖状アレン
自旋发光二极管研究进展
光異性化
光異性化-玉置信之 研究室 北海道大学 電子科学研究所 スマート分子研究分野 アゾベンゼンは光を吸収してトランス-シス異性化反応を示し,形状だけでなく分子の極性も大きく変わることから,分子機械のエンジン部位や様々な機能性分子システムの制御部としてと、結晶状態でtrans→cis 光異性化反応が進行する結 果、結晶が液体化すること(図2a→b)、また1(cis) に470nmの可視光を照射すると1(trans) に戻り、可 逆的に結晶化すること(図2b→c)を見いだしました。 図2.粉末結晶1の偏光顕微鏡写真。
光異性化ひかりいせいかphotoisomerization ある分子が光 (光量子。 通常 h ν で表わす。 h は プランク定数 ,νは光の振動数) を 吸収 することによって異性体に変る現象。 よく知られているものにマレイン酸 ( シス形 ) とフマル酸 ( トランス形 ) の例がある。 燃焼熱を両 化合物 について比較すると,フマル酸 ( 1340Jmol 1 ) のほうがマレイン酸 ( 1369Jmol 1 ) より安定で波長365nm 付近 の紫外光をアゾベンゼン分子に照射するとトランス体からシス体への光異性化反応が起こります。 アゾベンゼン分子に直線偏光紫外光を照射すると分子軸が偏光方向に配向しているトラ光を照射すると,スペクトルは可逆的に変化 した.従って,配位子bpap は可逆的な光異性 化挙動を示すことがわかった. Pt 錯体1は,310 nm の光照射によって光異 性化は見られなかった.(図3)Pt 錯体2 につ いても,365 nm の光照射を行ったが,光異性 化は
含めて光異性化反応を総合的に解説する(1~)我 我の身近なところで起こる生物現象についても光 異性化がある特異的な方向に進行し,それが重要 な初期過程になっている場合があるこ こではま ずはじめに生体系で起こる光異性化反応の特徴, この光によるレチナールの骨格構造の変化を光異性化と呼ぶ。 注3) 三量体Gタンパク質 細胞内情報伝達に関わるGTP結合タンパク質であり、ロドプシンのような7回膜貫通ヘリックス構造を持つ受容体タンパク質により活性化される。長年、です光異性化分子がメ モリやセンサに応用できると言われいましたが、て 現実的な素子の中にこの光異性化反応を組み入れるこ とができませんでした。近年、有機トランジスタの研究が進む中で、光異性化反応を有効活用する道が開 けています。
• 異性化は反応速度がはやく, 10分かからず光定常状態に達した • 水以外の溶媒中では, 異性化以外の反応は起きていないことがわかった • 水溶液では, 異性化以外の反応が起き, omcの二量体が生成するこンス異性化反応 蛍光灯による光曝露により,transresveratrolおよ びtranspiceid溶液で紫外可視スペクトルに変化が起 こった(図3).transResveratrolおよびtranspiceidの 306nmの吸収が減少した.どちらの化合物も273nmに 等吸収点が見られた.光異性化分子とその応用 hν hν' / Δ アゾベンゼン hν hν' 開環体 閉環体 ジアリールエテン →光照射により可逆的に色が変化する分子(光・電子物性が変化) 代表例 スピロピラン型 光・電子物性の変化を利用した応用例 スピロピラン hν hν
光異性化反応の機構の理解を試みる 2 非断熱遷移確率の定式化 最初に, Zhu–Nakamura理論から導かれる非断熱遷移確率の表式とその多次元系への拡張につい て概説する この遷移確率の評価および遷移方向の決定には, 多次元の透熱勾配の情報を要するアゾベンゼンの光異性化反応はもっとも基本的な光化学反応の一つでありながら,1ピコ秒 程度ときわめて短い時間に進行するためにその反応機構には不明な部分が多い。 筆者らはいく つかのフェムト秒・ピコ秒時間分解分光法を総合的に用いて,S2(ππ*)状態に励起されたトラ ンスアゾベンゼンの光異性化ダイナミクスを研究した。 その結果,これまでに考えられての光異性化において観測された「連続的な振動数変化」を「ねじれていく分子の構造変化」と一 対一に対応させ、反応途中の構造変化を可視化することができた。 (b) 第2段階における反応座標に 参考文献 1 S Fujiyoshi, S Takeuchi, T Tahara, J PhysChemA 107, 494 (03)
光異性化反応を利用した反応速度に関する 定量的な高等学校生徒実験の開発 実施担当者 神戸女学院高等学部 教諭 池田 育浩 1 はじめに 高等学校化学の反応速度の単元では,反応の仕組みや触媒の働き,反応速度の表し方や濃度・温が、光励起するとプロペニル基のc=c 二重結合回りの回転でシス体へと異性 化し、その後いくつかの中間状態を経 た後、分子は最終的にトランス体基底 状態に戻る。pypでは、クマル酸の光 異性化が紅色光合成細菌の負の走光性 の引き金になっている。JPB2 JPA JPA JPB2 JP B2 JP B2 JP B2 JP A JP A JP A JP A JP A JP A JP B2 JP B2 JP B2 Authority JP Japan Prior art keywords lycopene cis isomerization solution light Prior art date Legal status (The
が可能なため,光異性化で重要となる化学結合の変化を 起こしやすいことも要因として挙げられる.以上の理由 から溶液中で光異性化を示すフォトクロミック分子が 数多く報告されているが,一方で,固体状態でも光異性 化が進行する系は少ない. 光異性化反応 ある物質を構成する原子の数を保ったまま、構造(原子のつながり方)が変化することを異性化というが、この反応が光エネルギーによって起こること。 参照元へ戻る フォトリソグラフィージアリールエテン誘導体の光異性化反応に対する理論的研究 (阪大院基礎工)奥野克樹、重田育照、岸 亮平、宮坂 博、中野雅由 Theoretical study on photoisomerization of diarylethene derivatives (Osaka Univ) Katsuki Okuno, Yasuteru Shigeta, Ryohei Kishi, Hiroshi Miyasaka, Masayoshi Nakano
光で分子のかたちを変えられる。 そして、物質の性質を思いのままに制御できる。 そんなことができたら、おもしろいと思いませんか。 実は、アゾ化合物の光異性化を利用すれば、それも可能です。 (冒頭図:鮮やかな 橙色 が特徴なpフェニルアゾフェノールの構造式) 2個のベンゼン環が 窒素間二重結合 を介して結ばれた構造を アゾベンゼン と呼びます。 この3・1 光異性化分子の選択 レーザ融着に適している光異性化分子を選択するため、 それぞれの光異性化分子と CB を HDPE 成形品に塗布し, LP107 W, 速度150 mm/min の条件でレーザ融着実験を 行った 融着後の接合部最大荷重の結果を表2に示す
0 件のコメント:
コメントを投稿