2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23550047
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
前多 肇 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (40295720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千木 昌人 金沢大学, 物質化学系, 教授 (90135046)
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| Keywords | ピレン / ピレノファン / デンドリマー / エキシマー / 金属イオン / 吸収 / 蛍光 / スイッチ分子 |
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| Research Abstract |
環境応答型強発光性スイッチ分子の開発を目的として研究を行い、最終年度は以下の知見を得た。
(1)テトラエチニルピレンにベンゾクラウンエーテル部位を4個取り付けた分子を合成し、金属イオン認識能を調べた。その結果、特にマグネシウムイオンを添加することにより、吸収と蛍光が短波長シフトし、蛍光強度が増大することが明らかになった。この現象は、錯形成によるHOMOレベルの低下、分子間静電反発による濃度消光の減少、熱的失活過程の抑制により説明可能である。
(2)クラウンエーテル部位を有する(1,3)ピレノファン類を合成し、金属イオン認識能を調べた。その結果、24-クラウン-6型の環状化合物はバリウムイオンを選択的に認識し、分子内エキシマー蛍光が減少することを見出した。また、18員環および30員環を有する(1,8)ピレノファン類の合成にも成功した。蛍光スペクトルおよび温度可変NMRを測定した結果、30員環の化合物には立体配座異性体であるシン体とアンチ体の平衡が存在するのに対し、18員環の化合物は大きくシン体に偏っていることが分かった。分子軌道計算からも、この現象を支持する結果が得られた。
(3)ピレンをコアとし、ベンジロキシユニットをデンドロンの単位とするデンドリマー型分子を合成した。蛍光スペクトルを測定したところ、デンドロンの世代が上がるにつれて酸素による蛍光消光の度合いが小さくなり、エキシマー発光の強度が減少した。固体の色は世代の上昇とともに赤から黄色へと変化した。これらの結果は、高濃度溶液や固体材料でも強い蛍光を発するためには、発光部位を包み込むような分子設計が重要であることを示している。
研究期間全体を通じて、外部環境（例えば、温度、溶媒、金属イオンの有無）により蛍光の色と強度が変わる強発光性スイッチ分子の設計と合成、吸収および蛍光特性について、多くの有益な成果が得られた。
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[Journal Article] Emission and transient absorption measurements of substitution effects of C-C triple bonds on relaxation processes of the fluorescent state of naphthalenes2013
Author(s)
Yamaji, M., Maeda, H., Minamida, K., Maeda, T., Asai, K., Konishi, G., Mizuno, K
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Journal Title
Res. Chem. Intermed
Volume: 39(1)
Pages: 321-345
DOI
Peer Reviewed
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