The development of functional devices at molecular and supramolecular level has attached considerable interest. Especially control of molecular movement has been essential for the development of molecular machines. Indispensable issues of research on molecular machines are “molecular motor” and “molecular brake”, which operate in pairs as a machine. Although molecular motor has been studied a lot, molecular brake has not in the past. To operate brake system, chemicals and electrons are used ordinarily. However, photons are cleaner, faster, and longer-range control elements (stimuli). Therefore constructing prototypes of light-driven or photocontrollable systems is in hot research recently.
In this colloquium, the development of molecular machines from the first molecular brake reported in 1994 to the latest paper reporting the first example of a room-temperature light-driven molecular brake that displayed distinct rates of rotation in the brake-on versus brake-off states is going to be presented.
分子や超分子レベルでの機能的な装置の開発には非常に大きな興味が持たれてきた。特に分子の動きを制御することは、分子機械の発展のためには不可欠なこととなってきている。分子機械の研究に欠かすことのできないものとして、「分子モーター」と「分子ブレーキ」がある。これらは機械として二つ一組ではたらく。これまでは分子モーターに関する研究は盛んにおこなわれてきたが、分子ブレーキに関する研究はあまりおこなわれてきていない。ブレーキを動かすために通常は化学反応や電気反応が用いられるが、光による反応はそれらに比べ副生成物が少なく、速やかに進行し、長い範囲に及ぶ制御要素(外部刺激)である。このため光駆動や光によって制御可能なシステムの構築が近年活発になっている。
本発表では、1994年に発表された最初の分子ブレーキから、室温において初めて回転運動の速度に明確な差を生じた光駆動分子ブレーキの例まで紹介する予定である。