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両親媒性芳香環ナノテープの自己集合と蛍光性センシング材料の開発

Research Project

Project/Area Number 14J11563
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Organic and hybrid materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鈴木 輝  東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsアントラセン / 自己集合 / アトロプ異性体 / ペリレン / エキシマー発光 / 両親媒性 / 分子カプセル / 蛍光
Outline of Annual Research Achievements

「両親媒性芳香環ナノテープの自己集合と蛍光センシング材料の開発」に関する研究において、平成27年度は、次の3つの研究成果を得た。まず、(1)3つのアントラセン環を有する新規な3分岐型両親媒性分子を合成した。また、(2)3分岐型の両親媒性分子とペリレンをグラインディング法により混合することで、水中で数ナノサイズの複合体を形成することを明らかにした。さらに、(3)複数のペリレンが、複合体の内部でスタッキング構造を形成し、通常の条件で見られないエキシマー発光を発現することを見出した。3分岐型の両親媒性分子として、3つのアントラセン環とトリフェニルベンゼン誘導体を組み合わせ、その側面に親水性官能基を導入した3分岐型両親媒性分子を設計した。は多感芳香族分子であるペリレンと混合することで、水中でホストゲスト複合体を形成することを明らかにした。UV-visスペクトルおよびDLS測定より、この複合体は約3 nmにサイズ制御された球状集合体であり、複合体内部で複数のペリレンがスタック構造を形成することが示唆された。さらに、構築したペリレン複合体にペリレンの吸収波長で光励起したところ、強い緑色発光を示した。その発光寿命は、トルエン中のペリレンのみの場合と比較して約9倍長寿命化していることから、ペリレン複合体はエキシマー発光を発現していることが明らかとなった。一般的にペリレンは、結晶状態で2量体を形成し、極低温では珍しいエキシマー発光(Y-発光)を示すことが知られている。今回観測された蛍光性は、結晶状態の蛍光性と類似していることから、ペリレン複合体は、室温、溶液中でY-発光を示すことが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] A Fluorescent Molecular Capsule with a Flexible Polyaromatic Shell for Detecting Monoterpene Compounds in Water2016

    • Author(s)
      A. Suzuki, K. Kondo, Y. Sei, M. Akita, M. Yoshizawa
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 52 Issue: 15 Pages: 3151-3154

    • DOI

      10.1039/c5cc09647b

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Efficient Catalytic Epoxidation in Water by Axial N-Ligand-Free Mn-Porphyrins within a Micellar Capsule2016

    • Author(s)
      Takumi Omagari, Akira Suzuki, Munetaka Akita, Michito Yoshizawa
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 138 Issue: 2 Pages: 499-502

    • DOI

      10.1021/jacs.5b11665

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Micellar Polyaromatic Capsules: Enhanced Emissive Properties through Shell-Functionalization2014

    • Author(s)
      K. Kondo, A. Suzuki, M. Akita, M. Yoshizawa
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 2014 Issue: 33 Pages: 7389-7394

    • DOI

      10.1002/ejoc.201403136

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] A Polyaromatic Capsule Capable of Detecting Natural Fragrance Compounds2015

    • Author(s)
      Akira Suzuki, Yoshihisa Sei, Munetaka Akita, Michito Yoshizawa
    • Organizer
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • Place of Presentation
      Hawaii
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 立体構造制御された3分岐型アントラセン多量体の構築と分子内包能2015

    • Author(s)
      鈴木 輝・吉沢道人・穐田宗隆
    • Organizer
      第26回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学、松山大学
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数のアントラセン環からなるかご型分子の立体制御合成と分子捕捉能2015

    • Author(s)
      鈴木 輝・吉沢道人・穐田宗隆
    • Organizer
      第13回ホスト•ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学 川内北キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アントラセン環を有する3分岐型ホスト分子の構築と分子捕捉能2015

    • Author(s)
      鈴木 輝・吉沢道人・穐田宗隆
    • Organizer
      日本化学会 第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学 理工学部船橋キャンパス 千葉県船橋市習志野台7-24-1
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アントラセン環を含む両親媒性分子カプセルを用いた蛍光分子認識2014

    • Author(s)
      鈴木 輝・吉沢道人・穐田宗隆
    • Organizer
      第4回CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀 (東京都)
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アントラセン環を含む両親媒性テープ状分子を利用した分子カプセルの構築と分子認識2014

    • Author(s)
      鈴木 輝・吉沢道人・穐田宗隆
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学  文教キャンパス 長崎県長崎市文教町1-14
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] マイクロ/ナノカプセルの調製、徐放性制御と応用事例2014

    • Author(s)
      鈴木 輝・吉沢道人
    • Total Pages
      510
    • Publisher
      技術情報協会
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京工業大学物質理工学院 穐田・吉沢研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京工業大学総合理工学研究科穐田・吉沢研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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