Photochromism is a color change of materials induced by the photoirradiation in its original meaning. For molecules, the reversible isomerization processes between two isomers, where at least one of the reversible reactions is a photoinduced reaction, is defined as the molecular photochromism. Not only the electronic absorption (color) but also various properties of molecules, such as refractive indices, dielectric constants, redox potentials and so on, can changed by the photochromic reaction taking place in very short lifetime of the electronic excited state (typically < several tens of picoseconds).
This quick change of molecular properties via the photoinduced chemical-bond reconstruction has been attracting much attenstion from the viewpoints of the application to opto-electronic devices such as photo-memory, photo-switches, and photo-driven mesoscopic actuator. Also from the fundamental viewpoints, photochromic reaction have been widely investigated as one of the model reaction of the chamical bond cleavage / production, because the time origin of the photochromic reaction can be easily determinde by the ultrashort laser pulsed excitation leading to the time-resolved detection of precise reaction profiles of which information is not easily obtained for usual thermal chemical reactions.
In the present colloquium, I will show you brief history of the photochromism, interesting photochromic properties, the mechanism of photochromic reactions, and future prospect in the photochromism by covering several photochromic molecular families.
フォトクロミズムとは広義には光照射によって物質の色が変化する現象である。特に有機分子に対しては2つの異性体間の変換のうち少なくとも一方が光によって誘起される可逆的異性化反応過程として定義される。フォトクロミック反応は非常に短寿命（一般に数十ピコ秒以内）の電子励起状態において起こる。この反応にともなって分子の電子スペクトル（色）だけでなく、屈折率、誘電率、酸化還元電位などの物性も変化する。
この迅速な物性変化は光メモリー、光スイッチ、光駆動メゾスコッピックアクチュエーターなどの光電子デバイスへの応用という観点から注目を集めている。またフォトクロミック反応では、超短パルスレーザーで励起することで反応の時間原点が容易に決定でき、時間分解計測から通常の熱化学反応では得ることが難しい詳細な反応過程の情報が得られる。このことから、フォトクロミック反応は化学結合の解離・生成を調べるモデル反応として、基礎的な観点からも広く研究が行われている。
本発表では、フォトクロミズム研究の歴史的概観、フォトクロミズムの興味深い性質、フォトクロミック反応の機構、今後の展望をいくつかの分子の具体例を挙げて述べる。