2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Anion Determination System Utilizing Supramolecular Fluorescent Probe Based on Ion-pair Metal Complex
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20K05565
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| Research Institution | Osaka Kyoiku University |
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Principal Investigator |
久保埜 公二 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (00269531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横井 邦彦 大阪教育大学, 教育学部, 名誉教授 (30144554)
谷 敬太 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (60207165)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 蛍光プローブ / アニオン定量 / 環境分析 / 金属錯体 / 超分子相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，リン酸イオン・二リン酸イオンなどのアニオンを高選択的に捕捉し，水溶液中で強い蛍光を示すカチオン性金属錯体の創製と，この錯体のイオン対結晶を蛍光プローブとする超分子型アニオン定量法の構築を行うものである。令和４年度は，アニオンとの超分子錯体の生成が確認されたイオン対錯体について，蛍光アニオンプローブとしての評価を行い，アニオンの微量定量法の構築を行った。これまでに2種類のキノリノール系配位子において硝酸インジウム(III)との間に水溶性二量体型二核錯体のイオン対結晶がそれぞれ得られ，この２つのイオン対錯体溶液について各種アニオン添加実験を行ったところ，いずれも二リン酸イオンに対して選択的な蛍光強度の減少が確認された。イオン対錯体結晶をそれぞれ水/メタノール混合溶媒（50/50, v/v, pH5.5）に溶解し，これらの溶液に対して二リン酸イオン滴定を行い，吸収スペクトル並びに蛍光スペクトルを測定し，二リン酸イオンに対する定量性について検討を行った。その結果，共に0～9μMの範囲で蛍光強度との間に良好な直線関係が得られた。一方，水溶液（pH5.5）でも同様に滴定実験を行ったところ，どちらのプローブ錯体においても水/メタノール溶液よりも感度の低下は見られたが，0～7.5μMの範囲で二リン酸イオン濃度との間に良好な直線関係が得られた。さらに，プローブ錯体溶液における二リン酸イオンのセンシング機構について考察したところ，蛍光強度がより高い錯体については，溶液中でも結晶内と同じような二量体二核構造を維持しており，その二核錯体が二リン酸イオンを超分子的に取り込むことで消光している可能性が示唆された。
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[Journal Article] Synthesis and crystal structure of <i>anti</i>-10-butyl-10,11,22,23-tetrahydro-9<i>H</i>,21<i>H</i>-5,8:15,12-bis(metheno)[1,5,11]triazacyclohexadecino[1,16-<i>a</i>:5,6-<i>a</i>′]diindole2022
Author(s)
Koji Kubono, Keita Tani, Yukiyasu Kashiwagi, Fumito Tani and Taisuke Matsumoto
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Journal Title
Acta Crystallographica Section E Crystallographic Communications
Volume: 78
Pages: 477～480
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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