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クロミズム

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クロミズム (chromism) は物質ぶっしつ光物ひかりものせいいろ蛍光けいこうなど)が外部がいぶからの刺激しげきによって可逆かぎゃくてき変化へんかする現象げんしょうをさす。クロミズムをしめ物質ぶっしつのことをクロミック物質ぶっしつ(あるいはクロミック材料ざいりょう、chromic material)という。

おおくの場合ばあい、クロミズムは分子ぶんしπぱい軌道きどうd軌道きどう電子でんし状態じょうたい変化へんかするためにこされる。クロミズムをしめ物質ぶっしつ天然てんねんにも存在そんざいしており、また目的もくてきとするいろ変化へんかしめすように分子ぶんし設計せっけいされた人工じんこう物質ぶっしつおお合成ごうせいされている。

クロミズムをこす原因げんいんとしては、ねつひかり電気でんき溶媒ようばい圧力あつりょくなどがられている。

金属きんぞく錯体さくたいなどが、環境かんきょう外部がいぶ刺激しげきにより可逆かぎゃくてき変色へんしょくする場合ばあいを、クロモトロピズム (chromotropism) とぶこともある。

サーモクロミズム

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サーモクロミズム (thermochromism) は温度おんどによってこされるクロミズムで、もっと一般いっぱんてきである。この現象げんしょう利用りようして、「気温きおんがると自動的じどうてき日光にっこうとおさなくするガラス」などが開発かいはつされている。

フォトクロミズム

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フォトクロミズム (photochromism) はひかりによってこされるクロミズムである。おおくの場合ばあいひかりによって分子ぶんし異性いせいすることによってしょうじる。

フォトクロミック物質ぶっしつは、ひかりディスクなどの記憶きおく材料ざいりょうへの応用おうよう可能かのうであるため、さかんに研究けんきゅうおこなわれている。アゾベンゼンスピロピランジアリールエテン有名ゆうめいである。

エレクトロクロミズム

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エレクトロクロミズム (electrochromism) は電気でんきてきこされる酸化さんか還元かんげん反応はんのうによってしょうじるクロミズムである。金属きんぞくイオンなどのレドックス活性かっせい部位ぶいをもつ物質ぶっしつられる。

エレクトロクロミック物質ぶっしつは、電気でんきてきいろえられるので、記憶きおく材料ざいりょうディスプレイ材料ざいりょうなどのへの応用おうよう研究けんきゅうおこなわれている。実用じつようれいすくなかったが、ボーイング787のまどで、従来じゅうらいのシェード(日除ひよけ)にわって採用さいようされたことでひろられるようになった。

ソルバトクロミズム

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Reichardt's Dye

ソルバトクロミズム (solvatochromism) は、色素しきそ、あるいは金属きんぞく錯体さくたい溶液ようえきについて、溶媒ようばい (solvent) の種類しゅるいによりそのいろわるクロミズムのことである。この現象げんしょうは、溶質ようしつ分子ぶんし電子でんし軌道きどうのエネルギーじゅんが、溶媒ようばい分子ぶんし極性きょくせい屈折くっせつりつ水素すいそ結合けつごうなどの分子ぶんしあいだ相互そうご作用さよう強弱きょうじゃくにより影響えいきょうけて安定あんていもしくは不安定ふあんていし、吸収きゅうしゅうされるひかり波長はちょうわることであらわれる。金属きんぞく錯体さくたいのソルバトクロミズムでは、溶媒ようばい溶媒ようばい分子ぶんし金属きんぞくはいすること)の有無うむ電子でんしスピン状態じょうたい変化へんか、それらにともなうはいじょう変化へんかによることもおおい。

また、ソルバトクロミズムがとく顕著けんちょ色素しきそを、ソルバトクロミック色素しきそぶ。代表だいひょうれいひとつとして、1960年代ねんだいに Reichardt らによりくわしく調しらべられた Reichardt's dye (2,6-diphenyl-4-(2,4,6-tripheynylpyidinio)phenolate) がげられる。ベタイン構造こうぞうつこの分子ぶんしは、以下いかのようなソルバトクロミズム特性とくせいしめす。[1]この色素しきそは、溶媒ようばい性質せいしつ調しらべる目的もくてきでももちいられる。

Reichardt's dye のいろ変化へんか
溶媒ようばい いろ
25 %エタノール水溶液すいようえき だいだい
メタノール あか
エタノール むらさき
アセトン あお
ジクロロメタン あおみどり
ベンゼン みどり

ソルバトクロミズムをしめ金属きんぞく錯体さくたいとしては、ニッケル錯体さくたい一種いっしゅである [Ni(acac)(tmen)]BPh4げられる(acac = アセチルアセトナート(アセチルアセトン共役きょうやく塩基えんき)、tmen = テトラメチルエチレンジアミン)。この化合かごうぶつは、アセトンちゅうでは褐色かっしょく、ジクロロメタンちゅうでは赤色あかいろ、メタノールちゅうでは青色あおいろていする(室温しつおん)。このいろ変化へんかは、溶媒ようばい分子ぶんしはいによる錯体さくたい構造こうぞう変化へんか由来ゆらいする。

身近みぢかなソルバトクロミック物質ぶっしつとしては、脱水だっすいざいなどにふくまれている塩化えんかコバルト(II) がある。塩化えんかコバルト(II) は無水むすい状態じょうたいあるいは有機ゆうき溶媒ようばいちゅうではあおいが、みず存在そんざいするとあかくなるため、湿度しつど目安めやすとしてひろ利用りようされている。

これら 2しゅ金属きんぞく錯体さくたいは、ともに有機ゆうき溶媒ようばいちゅうにおいてサーモクロミズム特性とくせいをもしめす。

その

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上記じょうきのほかに、あつりょくによりいろわるピエゾクロミズム溶媒ようばい蒸気じょうき作用さようによりいろわるベイポクロミズムなども、それらの特性とくせいゆうする物質ぶっしつられている。

参考さんこう文献ぶんけん

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  1. ^ Paley, M. S.; Meehan, E. J.; Smith, C. D.; Rosenberger, F. E.; Howard, S. C.; Harris, J. M. J. Org. Chem. 1989, 54, 3432.