2017 Fiscal Year Annual Research Report
ストラップ修飾によるπ電子系の機能化と蛍光プローブへの応用
| Project/Area Number |
15J04272
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 直弥 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
|
| Keywords | ESIPT / 近赤外発光 / 量子化学計算 / ソルバトクロミズム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでに、「機能性ストラップの導入」という、機能性有機化合物の洗ったな分子設計指針を提唱し、励起状態における分子内プロトン移動 (ESIPT) を発現する分子骨格を創製してきた。このコンセプトに基づき設計した、分子内架橋 2,5-ジチエニルピロール誘導体は、プロトン性溶媒中でも阻害されない ESIPT など、従来とは大きく異なる発光挙動を発現する。なかでも本骨格の重要な特徴は、近赤外領域においても高い蛍光量子収率を示す点にある。本年度はこの高効率の近赤外発光について、原因の解明と新たな近赤外発光材料の開発に取り組んだ。両末端にホルミル基をもつ誘導体について、ESIPT 挙動の評価および量子化学計算による検討を行ったところ、両末端への強い電子受容性基の導入が、ESIPT 状態における振動子強度の増大と、剛直なキノイド型構造による無輻射失活の抑制をもたらし、高効率の ESIPT 発光に大きく寄与していることを明らかにした。続いてこの知見を元に、四配位ホウ素原子で架橋した 2-ピリジルチオフェンを導入した誘導体を設計、合成した。得られた誘導体は極性溶媒中で ESIPT 挙動を示し、アセトン中で 714 nm に発光極大をもつ近赤外発光が観測された。また、ピリジン部位の 5 位にトリフルオロメチル基を導入した誘導体の蛍光特性を評価したところ、さらなる蛍光波長の長波長化が観測され、THF 中で 777 nm に極大をもつ ESIPT 蛍光を達成した。以上の研究活動を通し、近赤外発光材料の創製における機能性ストラップ鎖の有用性が明確に示された。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
