東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

高分子・光機能材料学研究室の山下です。

　私のいる片柳研究所の窓からは中庭越しにフードコートの洒落た建物が見え、その斜面には皐月の鮮やかな色が目に眩しいほどになりました。工科大につづく道にはアジサイのやわらかな色が上品な味わいを出しています。これらの花の色は環境によって変化することはご存知だと思います。たとえばアジサイは酸性では赤、アルカリ性では青となる、と小学校で習ったのを覚えている人もいるでしょう。

　花の中にはアントシアニンと呼ばれる色素が含まれています。物質の色は、その物質を作る電子軌道間での電子の遷移に伴う光の吸収によって決まります。電子の遷移エネルギーとそれに伴う光の吸収または発光の波長はプランクの法則　E=hνによって関係づけられ、この吸収された光の色の補色を我々は色として認識しているのです。
　アントシアニンなどの色素は大きなπ共役系をもつため人間の目に見える波長（可視光）を吸収するようになり着色していますが、水素イオンが色素につくと、その遷移エネルギーが変化して色が変わるというしくみなのです。このとき、電子を吸引する性質の置換基と電子を供与する置換基の２つが同時に色素に作用して、電子を「押し」て「引く」という２つの力が同時に働くと色素の色は大きく変化します。