レドックス結合によるフェロセニラゾーベンゼンの可逆性イソメリゼーションで,単一の緑色のライトが点灯されます
Masato Kurihara1, Akira Hirooka, Shoko Kume
1Department of Chemistry, School of Science, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 26, 2002
まとめ
Fe (II) と Fe (III) 状態の redox 変化を利用した,メタフェロセニラゾーベンゼンのための新しい緑色光駆動型イソメリゼーションサイクルが発見されました. このプロセスは,光とリドックス状態によって制御可能な,効率的なトランス-トー-シスおよびシス-トー-トランス光イソメリゼーションを提供します.
科学分野:
- 有機金属化学 有機金属化学
- フォトケミストリー フォトケミストリー
- マテリアルサイエンス 材料科学
背景:
- アゾベンゼン誘導体は,そのフォトイソメリゼーション特性で知られている.
- 鉄素を含む分子は,ユニークな酸化還元および電子特性を有しています.
- 光やリドックスポテンシャルなどの外部刺激による光異性化制御は,重要な課題です.
研究 の 目的:
- メタ-フェロセニラゾーベンゼンのための新しい可逆性イソメリゼーションサイクルを発見し,特徴づけること.
- 緑色の光と酸化還元状態 (Fe (II) /Fe (III)) が,光異性化制御における役割を調査する.
- フォトイソメリゼーション行動に対するフェロセニル置換位置の影響を調査する.
主な方法:
- グリーンライト (546 nm) 照射実験.
- Fe (II) と Fe (III) 状態の間の酸化還元変化を誘導する電気化学的方法.
- イソメリゼーションをモニターするためのスペクトル分析.
- 時間依存密度関数理論 (TD-DFT) の計算.
主要な成果:
- メタフェロセニラゾーベンゼンの可逆性イソメリゼーションサイクルは,グリーンライトとリドックススイッチングを使用して達成されました.
- メタルからリガンドへの電荷移転 (MLCT) によるFe(II) 状態のトランス-トー-シスイソメリゼーションの高量子収量 (Phit-->c = 0.51) です.
- Fe (III) と緑色の光照射による酸化時に観察された効率的なcis-to-trans反反応.
- フォトアイソメリゼーションは,フェロセニル置換位置に強く依存する;MLCT刺激は,パラフェロセニラゾベンゼンでは無効である.
- TD-DFT計算により,メタおよびパラ同位体間のMLCT起源の違いが明らかになりました.
結論:
- 発見されたサイクルは,緑の光を用いてメタフェロセニラゾーベンゼンのリドックス制御されたフォトイソメリゼーションを可能にします.
- MLCTキャラクターの"オン・オフスイッチング"は,酸化還元依存光反応にとって極めて重要です.
- 置換位置は,フォトイソメリゼーション機構とフェロセニラゾボゼンゼンの効率に大きく影響する.
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