Rotaxanes are composed of ring and axle components. The components are combined noncovalently. Since the relative location of the ring component on the axle component can be well controlled by external stimuli rotaxanes are thought to be prime candidates of nanoscale molecular devices. The authors said that if the color of supramolecule switches between RGB (red/green/blue), the supramolecule will be promising material for super fine and useful applications such as paper-like electronic displays.
In previous work, the authors switched the color of the rotaxane between red and green electronically. In this paper, the rotaxane is designed and synthesized which color changes blue. Namely, a bis -/N/-tetraethyleneglycol-substituted 3,3’-difluorobenzidine derivative is synthesized as axle component, and its complexation with cyclobis(paraquat-/p/-phenylene) as ring component is invesgated. This pseudorotaxane is then employed in the template-directed synthesis of a blue-colored [2]rotaxane. The color of this [2]rotaxane arises from the charge-transfer absorption band between the HOMO of the axle and the LUMO of the ring. This pseudorotaxane and the derived [2]rotaxane, completes the donor-acceptor-based RGB color complex set.
ロタキサンは、軸成分と輪成分とが非共有結合的に組み合わさった物質である。 外部刺激に対して、軸に対する輪の相対的な位置を切り替えることが出来るた め、ロタキサンはナノスケールでの分子デバイスの候補として期待されている。 筆者らは、一つの超分子で光の三原色である赤、青、緑(RGB)に切り替わる超分 子ができれば、紙のようなフレキシブルな電子ディスプレーなどへの応用が有望 であると言っている。
これまで著者らは、酸化-還元により、赤と緑に変化するロタキサンを報告して いる。本論文では、ロタキサン形成によりその色が青色に変化する化合物を設 計、合成した。すなわち、窒素上の二つの置換基がテトラエチレングリコールで 置換された3,3’-ジフルオロベンジジン誘導体を合成した。そして輪成分であ る、シクロビス(パラコート-/p/-フェニレン)との擬ロタキサン形成を調べた。 この擬ロタキサンを用いて、青色をした[2]ロタキサンをテンプレート合成に よって得た。[2]ロタキサンが示す青色は、輪成分のLUMOと軸成分のHOMOとの間 の電荷移動吸収帯によって生じる。このように青色を呈する擬ロタキサンと[2] ロタキサンが得られたので、ドナー-アクセプターに基づいたRGBの錯体のセット が完成した。