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2006 Fiscal Year Annual Research Report

新奇チアカリックスアレーン-ランタニド錯体を用いる長寿命近赤外発光プローブの創製

Research Project

Project/Area Number 16350039
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

壹岐 伸彦  東北大学, 大学院環境科学研究科, 助教授 (50282108)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 星野 仁  東北大学, 大学院環境科学研究科, 教授 (20124620)
高橋 透  東北大学, 大学院環境科学研究科, 助手 (30361166)
Keywords発光プローブ / 近赤外発光 / ランタニド錯体 / チアカリックスアレーン / 超分子 / ネオジム(III) / イッテルビウム(III) / 銀(I)
Research Abstract

今年度は(i)Tb-Ag-チアカリックスアレーン(TCAS)超分子錯体の構造の確定,(ii)その光物理特性の決定,(iii)近赤外発光プローブへの展開,(iv)速度論的安定性の評価を行い,研究表題に掲げる近赤外発光プローブの創製に成功した.
(i)高精度のES-MSにより,pH6.5で超分子錯体Ag_2・Tb_2・TCAS(1)が,pH10でAg_2・Tb・TCAS(2)が生成することを明らかにした.1,2とも2個のTCASを2個のAg(I)が架橋するdouble cone構造をとること.1ではTb(III)が2組のO,S,O配位を受け,2では2組のO,O,O,O配位を受けることがわかった.
(ii)超分子錯体1について発光量子収率φ=0.16,発光寿命τ=1.09ms,配位水分子数q=2.4となった.一方2についてφは1に比べ小さかつたが(0.11),τは4.61msとTb(III)イオンの自然発光寿命(4.7ms)に匹敵するほど大きかった.これはTb(III)のqが0.1とほぼ0であるためである.配位水分子の除去は倍音吸収による失活が顕著な近赤外発光を得る上で鍵となる.以上のことから超分子2をプローブ候補とした.
(iii)Yb(III)はpH9.9で超分子2を生成し,近赤外領域983nmにYb(III)由来の発光を示した(発光量子収率Φ=2.5×10^<-3>).一方Nd(III)は同条件で組成の異なる錯体Ag_3・Nd・TCAS(3)を生成したが,同じく近赤外領域1050nmにNd(III)中心の発光を示した(φ=2.9×10^<-4>).以上,近赤外発光プローブ2,3を得ることに成功した.
(iv)Ag_2・Tb・TCAS(2)について加溶媒分解反応速度定数をキャピラリー電気泳動反応器により3.1×10^<-3>と決定した.これは半減期3.8分に相当し,プローブの速度論的安定性の向上が実用上の課題となることが示された.

  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Di- and tetracarboxylate ligands for highly luminescent terbium(III) complexes on the basis of sulfonylcalix[4]arene scaffold2007

    • Author(s)
      T.Horiuchi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters 48・5

      Pages: 821-825

  • [Journal Article] Highly-symmetrical tetra-nuclear cluster complexes supported by p-tert-butylsulfonylcalix[4]arene as a cluster-forming ligand2006

    • Author(s)
      T.Kajiwara
    • Journal Title

      European Journal of Inorganic Chemistry 2006・9

      Pages: 1765-1770

  • [Journal Article] Topological Variation between Hexa- and Trithiacalix[6]arene-Copper(II) complexes : from Sphere to Wheel by Reducing the Number of the Sulfur Bridges2006

    • Author(s)
      N.Kon
    • Journal Title

      Chemistry Letters 35・4

      Pages: 430-431

  • [Journal Article] Supramolecular assembly based on π-π stacking and π-cation interactions between thiacalix[6]arene and DMF2006

    • Author(s)
      F.Hamada
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters 47・31

      Pages: 5591-5593

  • [Journal Article] Conformation-Controlled Luminescent Properties of Lanthanide Clusters Containing p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • Author(s)
      T.Kajiwara
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry 45・13

      Pages: 4880-4882

  • [Journal Article] Dodeca-Lanthanide Wheel Supported by p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • Author(s)
      T.Kajiwara
    • Journal Title

      Chemistry-An Asian Journal 1・3

      Pages: 349-351

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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