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Boron-complexation for developing novel fluorescent dyes

Research Project

Project/Area Number 19K05628
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35030:Organic functional materials-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Kubota Yasuhiro  岐阜大学, 工学部, 助教 (50456539)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords近赤外吸収 / 近赤外蛍光 / 近赤外 / 蛍光色素 / ホウ素錯体 / ホウ素錯体化 / 近赤外色素 / ホウ素 / 太陽電池 / 機能性色素
Outline of Research at the Start

近赤外蛍光色素は,今後の有機オプトエレクトロニクス(近赤外有機ELなど)や医療(がんの診断や治療など)の発展において極めて重要な材料である。
しかしながら長波長化にともなう消光が,近赤外蛍光色素の開発を困難にしている。
申請者はこれまでに色素のホウ素錯体化するという分子設計により,多くの新規な蛍光色素を開発してきた。
この知見を活かし,本課題は,近赤外吸収色素をホウ素錯体化し,消光を抑制することで,近赤外領域に蛍光を示す新規な有機ホウ素色素の開発を行うものである。

Outline of Final Research Achievements

Pyrazine-boron complexes, bis(pyrrol-2-yl)squaraines and 1,4-dihydropyrrolo[3,2-b]pyrrole dyes were synthesized as a novel fluorescent dye. In the pyrazine boron complex, boron complexes having bulky substituents on the boron atom tended to show a higher fluorescence quantum yield in the solid state. 1,3-Squaraines showed red-shifted maximum fluorescence wavelength compared to the corresponding 1,2-squaraines. Unsymmetrical 1,4-dihydropyrrolo[3,2-b]pyrrole showed a very large Stokes shift (230 nm) due to TICT fluorescence.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

色素の構造と光学特性との相関がより明らかになったという学術的意義がある。合成した近赤外蛍光色素をNIR発光ダイオードや蛍光プローブに応用することで光無線通信や医療診断の進歩に寄与するという社会的意義がある。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Kyungpook National University(韓国)

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    • Author(s)
      Yasuhiro Kubota, Kenta Koide, Yuka Mizuno, Masato Nakazawa, Toshiyasu Inuzuka, Kazumasa Funabiki, Hiroyasu Sato, Masaki Matsui
    • Journal Title

      New J. Chem.

      Volume: 46 Issue: 4 Pages: 1533-1542

    • DOI

      10.1039/d1nj04663b

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    • Author(s)
      Yasuhiro Kubota, Masato Nakazawa, Junheon Lee, Ryoma Naoi, Motoki Tachikawa, Toshiyasu Inuzuka, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui, Taekyeong Kim
    • Journal Title

      Org. Chem. Front.

      Volume: 8 Issue: 22 Pages: 6226-6243

    • DOI

      10.1039/d1qo01169c

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Relationship between Crystal Packing and Solid-State Fluorescence Quantum Yield in Pyrazine Monoboron Complexes2020

    • Author(s)
      Y. Kubota, Y. Haishima, K. Funabiki, M. Matsui
    • Journal Title

      J. Jpn. Soc. Colour Mater

      Volume: 93 Pages: 288-291

    • NAID

      130007922144

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      中澤 誠人、犬塚 俊康、船曳 一正、窪田 裕大
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      中澤 誠人、犬塚 俊康、船曳 一正、窪田 裕大
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      窪田 裕大
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      中澤 誠人,犬塚 俊康,船曳 一正,窪田 裕大
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      窪田裕大・水野佑香・赤田宙生・犬塚俊康・船曳一正・松居正樹
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      第50回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
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      窪田裕大・水野佑香・ 船曳一正・松居正樹
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  • [Presentation] 近赤外吸収・蛍光ビスピロールスクアリリウム色素の合成2019

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      窪田裕大・直井良磨・立川元貴・犬塚俊康・船曳一正
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  • [Presentation] アントラキノン骨格を有するホウ素錯体の合成と光学特性2019

    • Author(s)
      窪田裕大・水野佑香・赤田宙生・犬塚俊康・船曳一正・松居正樹
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
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  • [Book] Progress in the Science of Functional Dyes (BODIPY Dyes and Their Analogues, 119-220)2021

    • Author(s)
      Ooyama Y., Yagi S. (監修) , Kubota Y(分担執筆)
    • Total Pages
      101
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9789813343924
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~matsuila/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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