2020 Fiscal Year Annual Research Report
New strategies for the functional fluorescent dyes
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19H03355
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
椿 一典 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (50303897)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 蛍光色素 / CPL / 励起状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
呈色/蛍光色素の研究は、実用を強く志向した開発研究が多数を占めるが、我々は①生体を指向した新たな蛍光色素骨格の開発、②蛍光色素の精密配置に基づいた円偏光発光 (CPL) 材料の開発、③色素を用いた新たな有機化学の創出の三点を目標とし、呈色/蛍光色素研究を基盤とした研究を行っている。
①については、細胞からの自家蛍光との重なりを避けるために、長波長に励起/発光波長をもつ蛍光色素が望ましい。しかしながら単純にπ系を拡大する手法は、溶解度の低下、蛍光量子収率の低下を招き首尾よくいかない。このような条件下、フルオレセインを母核とした二種類のV字型の蛍光色素を合成し、その特徴を明らかとした。とくにこの色素は、HOMOの軌道が局在化し、LUMOが分子全体に広がっている。このため、LUMOのみが広がっている部位に、置換基を導入することで顕著な置換基効果が認められた。
②のCPL材料の研究では、従来のオリゴナフタレンからビナフチルに大きく系を単純化し、蛍光色素の導入位置も、2,2’位から6,6’位または、7,7’位に変更した化合物を合成した。その際に、導入する蛍光色素のπ面がビナフチル骨格のナフタレン環のπ面と平行または直交になるように2タイプの化合物を合成し、そのCPL特性を精査した。その結果、直交するタイプは明らかなCPL特性は示さない事、平行するタイプの化合物のCPL特性は、ビナフチル骨格の二面角に影響を受けることなどを見出した。
③の色素を用いた新たな有機化学の創出については、文献記載の実験の追試を行い、反応の中身をより理解し、我々の研究に活かせるところは活かし、研究を進める。
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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
新型コロナウイルスのために、2020年４月～５月はラボを閉鎖し、６月に入ってからも、実験を行う人数を通常の半分に絞って研究を続けた。このため、2020年度前半は研究の進捗が遅れたが、後半になってから、フルメンバーが三密対策のもと研究を行うとともに、フラクションコレクターの有効利用、終夜加温用のドラフトなどを最大限に利用し、省力化・無人化を併用しながら、密度の濃い実験が実施できるように努めた。その結果、概ね当初の計画通りに、順調に研究は進展した。これらの成果を今年度中に論文の形で発表する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルスの影響が読めないが、昨年同様、コロナ対策を十分に行ったうえで、時間を効率的に使い研究を推進していく。変異株の影響や、ワクチンの接種の状況など、流動的な部分が多々あるが、地に足をつけた研究を推進していく。①、②、③のサブテーマそれぞれについて、研究を加速させたい。
また学会発表等もオンラインでの開催が多く、昨年度はあまり乗り気がしなかったが、今年度はより、積極的に参加・発表をする予定である。
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