Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

電荷密度の異なるスメクタイト族の粘土鉱物を用い、陽イオン性のゲストとして各種アルキルアンモニウムをイオン交換により層間に導入したものをホスト物質としてその層間に種々の光機能分子を導入し、さらにその光物性を詳細に検討した。
アルキルアンモニウムとして、テトラメチルアンモニウム等の小さなものを用い、アンモニウムイオンのサイズと層電荷により細孔構造の制御を試みた。比表面積や細孔径分布の測定結果は、細孔が制御されたことを示した。また、その細孔内に1.10アントラキノンを吸着させその光過程を検討したところ、アンモニウムのサイズが大きくなるにつれ、層間の環境が変化することが明らかとなった。さらに、細孔内にジアセチレンを導入し、紫外光照射により重合を試みた。重合反応の進行は、有機アンモニウムイオンで交換したサボナイト層間ではほとんど進行せず、層間での立体的要因が反応を制限したものと推定された。
一方、アルキルアンモニウムとして、長鎖アルキルアンモニウムを用いた場合は、炭素数12あるいは18のものを用い、アルキル鎖の本数を変化させた。アルキル鎖の配向について検討したところ、2本鎖並びに3本鎖のものでは、他のものに比べアルキル鎖がより垂直に近い形で配向してるものと推定された。層間にピレンを吸着させ、その光過程を検討したところ、ピレンのエキシマー形成は、アルキル鎖長や炭素数ではなく、アルキル鎖の配向状態に支配されることが明らかとなった。また、層間へのアゾベンゼンのインターカレーションを行ったところ、紫外光照射によりアゾベンゼンのトランス体による吸収ピーク強度が減少し、さらに可視光照射によりこの吸収ピーク強度は回復した。これより層間におけるアゾベンゼンの光異性化反応が可逆的に起こることが確認された。また、その挙動は温度及び層間のアルキル鎖の鎖長の違いにより異なることが明らかとなった。

【研究分担者】
小川誠	早稲田大学	教育学部	講師	(Kakenデータベース)
菅原義之	早稲田大学	理工学部	助教授	(Kakenデータベース)