2015 Fiscal Year Annual Research Report
有機小分子に誘発される発光性ナノ金属種の自己集合を利用した機能開拓
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24350063
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小西 克明 北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 教授 (80234798)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 分子認識 / クラスター / 発光 / センサー / 自己集積 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、発光性ナノ金属種（クラスター）の集積化にともなう発光応答の学理を基礎的側面から解明し、それを利用して化学センサーなどに応用可能な特異な応答性を示す機能物質を創出することを目的とする。ここでは特に、特徴的な発光性を示す硫化／セレン化カドミウムクラスター群を無機コアに用いて、様々なPEG修飾水溶性クラスターを設計し、１）光化学特性、電子構造に関する基礎的な知見を蓄積するとともに、２）集積化を誘起するユニットを組み込むことで特定のゲストに対して選択的に発光応答する系の構築、を目指した。１）について、昨年度までに無機コアにPEG鎖を直結させたクラスターを合成して吸収、発光特性の調査を行い、吸収スペクトルパターンがPEG鎖長に強く依存することを見いだした。さらに、赤外吸収スペクトルによる検討の結果、PEG鎖のコンホメーションと密接に相関する双極子モーメントが無機コアの電子構造に摂動をあたえていることが示唆された。そこで、PEGの電子的効果についてより詳細な知見を得るために、PEG鎖と無機コアの間に直鎖アルキルスペーサーを導入した一連のクラスターの光学特性を調べたところ、アルキル鎖の伸長とともにPEG鎖に起因する電子的効果の減少が確認され、長鎖PEGユニットがもたらす高極性の化学環境が無機コア近傍に配置された場合に、特異な電子的摂動効果が発現することが明らかとなった。これらについては結果をまとめて学術誌に報告した。一方、２）については昨年度に引き続いて、標的物質との相互作用を通じて架橋構造が誘起するような分子修飾が施された有機配位子の合成を行い、クラスター表面への導入の検討を行った。しかし、導入された官能基によって無機コアの分解が誘起されて目的とする物質を単離するにいたらず、合成戦略を再考する必要があることが判明した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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