2018 Fiscal Year Research-status Report
環状オリゴ糖を基盤とする光捕集アンテナの創製と人工光合成への応用
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18K14189
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
重光 孟 大阪大学, 工学研究科, 助教 (00791815)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光捕集 / シクロデキストリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は環状オリゴ糖であるシクロデキストリンに複数の有機色素を修飾した人工光捕集アンテナの創出を目的としている。さらに、それら『人工光捕集アンテナ』をホスト、『光機能性分子』をゲストとした『超分子複合体』を構築し、そのアンテナ効果や非線形光学効果についての研究を行う。これまでに、デンドリマーなどの高分子による光捕集分子についての研究は数多く行われてきたが、本系のように色素の数や配向が精密に制御されている例は報告例がほとんどない。本年度の研究成果について以下に列挙する。
①種々の有機色素（多環式芳香族化合物や蛍光色素）を導入したシクロデキストリン誘導体（人工光捕集アンテナ）を複数種類合成した。立体障害の大きな有機色素は修飾が不可能であるなどの欠点も明らかになったが、市販のシクロデキストリンから１段階で所望の光捕集アンテナを合成する合成手法を確立した。
②合成した人工光捕集アンテナの光物性について詳細な評価を行ったところ、優れた光吸収特性を有していることが明らかとなった。また、ある種の光捕集アンテナはエキシマー発光や優れた円偏光発光特性を示すことを明らかにした。
③光捕集アンテナの光学特性は溶媒に依存して大きく変化することを明らかとした。その際、シクロデキストリン環骨格の柔軟性が発光挙動に大きな影響を及ぼしていることを明らかにした。
④水溶性有機色素を利用することで、水溶性の人工光捕集アンテナを創出することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた化合物群の合成方法を確立した。また、合成した化合物は優れた光吸収特性を有していた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究方策を以下に示す。
①初年度に合成した光捕集アンテナの光物性についての詳細な検討を進め、優れた光捕集能を有する分子を創出するための設計指針を確立する。また、円偏光発光特性についても詳細な検討を行っていく。
②光捕集アンテナへのゲスト分子の包接能を検討する。さらに、エネルギー移動特性を評価し、非線形光学現象の有無についても詳細に検討する。
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