2021 Fiscal Year Annual Research Report
超空間分解顕微分光を指向した二波長発光性希土類錯体の開発
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19K22207
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
湯浅 順平 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 准教授 (00508054)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 温度センサ / 希土類錯体 / 光化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究の目的はナノスケールの熱揺らぎを検出することのできる超空間分解能の発光温度センシング技術を開発することでである。従来の熱力学を見直し、新しい学理の構築の流れを生む芽生え期の研究として、今年度は以下の研究をおこなった。外界の温度に応答して発光強度比をレシオメトリックに変調させる温度センサ型希土類錯体の合理的な設計指針の確立: 発光性の希土類錯体については従来、溶液中における異性化を抑制する目的で、対称性の高い配位子を用いることが一般的な錯体設計であった。一方で、申請者は希土類錯体の錯体設計に非対称性配位子を導入することで、合理的に溶液中における異性化を誘導し、この異性化を温度で制御できることを見出した。この温度制御による異性体割合の変調は、希土類錯体のf-f遷移に由来する発光をレシオメトリックに変調させること連動している。そのため、希土類錯体のひとつであるユーロピウム錯体において、5D0-7F2遷移に由来する発光強度によって、各波長を規格化すると、外界の温度に応答して発光強度比をレシオメトリックに変調し、非対称性配位子を導入したユーロピウム錯体がレシオメトリック発光温度センサとして機能することを明らかにした。この錯体設計は合理的かつ一般的であり、多くの希土類錯体系に導入することで、汎用的に発光性希土類錯体にレシオメトリック温度センサ能を付与できると考えられる。本成果を、アメリカ化学会が発行する学術論文誌に報告した(J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 6867-6874 )。
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