1999 Fiscal Year Annual Research Report
光誘起電子移動とエキシマー形成を利用した高機能性ホスト分子の合成
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10740330
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
久保 勘二 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (00281452)
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| Keywords | 光誘起電子移動 / エキシマー / エキシプレックス / ホスト―ゲスト化学 / フルオロイオノファー / けい光 / 消光 / X線結晶構造解析 |
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| Research Abstract |
光誘起電子移動(PET)とエキシマー形成を発光を利用した高機能ホスト分子を合成するために,種々のけい光分子(ピレン,ナフタレン,アントラセン)とイオノファー(アザクラウンエーテル,ジアザクラウンエーテル,大環状ポリアミン,トロポノイドイオノファーなど)を組み合わせた各種PETフルオロイオノファーを合成した。
各種PETフルオロイオノファーの溶液状態における基底状態と励起状態のホスト-ゲスト相互作用を解明するために,けい光スペクトルを測定したところ,全てのフルオロイオノファーは弱い発光を与えた。その弱い発光は,けい光分子とアミン窒素原子間のC-N接触がX線結晶解析で認められることから,分子内の窒素原子から励起されたけい光分子へのPETを経由したけい光消光に起因しているものと推察できた。
各種ゲストカチオンに対する鎖形成挙動を評価したところ,ビスフルオロメチルジアザ-12-クラウン-4誘導体は亜鉛イオンに選択性,18-クラウン-6誘導体はバリウムイオン選択性,トロポノイドフルオロイオノファーは銅イオンイオン選択性を示すことから,PETフルオロイオノファーはイオノファーに依存した選択性を示すことがわかった。また,ビスピレニルメチルジアザクラウンエーテル誘導体は金属イオン滴定実験において,金属イオンに依存して発光強度の増大とモノマー/エキシマー発光強度比(Iexcimer/Imonomer)の変化が観測されることから,この2つの情報を組み合わせることにより,より詳細な鎖体情報を得ることできることが判った。
以上のことから,けい光消光とエキシマー発光を利用したフルオロイオノファーはけい光スペクトル変化により金属イオンの形や価数を認識することができることから,金属イオン高感度定量分析試薬や分子センサーとしての応用が期待できる。
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[Publications] K.Kubo,Y.Miyazaki,K.Akutsu,T.Sakurai: "Synthesis and properties of double armed thiocrown having two naphthoyl pendants"Heterocycles. 51. 965-968 (1999)
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[Publications] K.Kubo,T.Sakurai,N.Kato,A.Mori: "Crystal Structure of N,N'-Bis(1-naphthylmethyl)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane Complexed with Potassium and Barium Thiocyanates"Heterocycles. 51. 1229-1232 (1999)
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[Publications] K.Kubo,R.Ishige,T.Sakurai: "Synthesis and Complexation Behavior of Diaza-12-crown-4 Carrying Two 9-Anthryl Groups"Talanta. 49. 339-344 (1999)
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[Publications] K.Kubo,S.Sakaguchi,T.Sakurai: "Synthesis,Complexation,and Fluorescence Behavior of Armed Crown Ethers Carrying Naphthyl Group"Talanta. 49. 735-744 (1999)
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[Publications] K.Kubo,T.Sakurai,A.Mori: "Complexation and Fluorescence Behavior of 9,10-Bis[bis(β-hydroxyethyl)-aminomethyl]-anthracene"Talanta. 50. 73-77 (1999)
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[Publications] K.Kubo,T.Sakurai: "Molecular Recognition of PET Fluoroionophores"Heterocycles. 52. 945-977 (2000)
