| Project/Area Number |
20K21215
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 超分子メカノフォア / FRET / ロタキサン / 機械的刺激応答性発光材料 / 蛍光 / メカノフォア / 超分子 / エネルギー移動 / 刺激応答性発光材料 |
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| Outline of Research at the Start |
研究代表者は、機械的刺激により共有結合を切断することなく発光特性が変化する「ロタキサン型超分子メカノフォア」の開発を行っている。本申請研究では、この超分子メカノフォアの機能拡張の第一歩として、蛍光共鳴エネルギー移動機構を分子設計に組み込むことにより、赤色蛍光を完全On/Offスイッチするロタキサン型超分子メカノフォアを創製する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Recently, molecular structures called "mechanophores," which show various outputs at the single molecule level in response to mechanical stimuli, have been studied. While most mechanophores reported so far require covalent bond cleavage, we are developing "supramolecular mechanophores" that change their fluorescent properties without covalent bond cleavage. In mechanophores based on the motif of rotaxane, high planarity has been required for the fluorophore. In this study, to overcome this problem, we have shown that an energy transfer mechanism can be introduced into rotaxane-based supramolecular mechanophores.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ロタキサンをモチーフとした超分子メカノフォアの開発においては、使用する蛍光団には平面性が高いことが求められ、その結果、蛍光団の選択肢を狭めていた。本研究においてエネルギー移動機構を活用できることが明らかとなったため、今後嵩高い構造を持つ蛍光団を超分子メカノフォアに組み込むことができるようになる。また、今回ヒドロゲル中で超分子メカノフォアが機能することが明らかとなり、ポリウレタンのような疎水性の高い環境のみならず、親水的な環境でも超分子メカノフォアが機能することが明らかとなった。以上より本研究課題の当初の目的以上に超分子メカノフォアの研究対象・応用先を拡張できたと言える。
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