2017 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of hierarchical and cooperative fluorescence modulation molecular systems based on the meso-macro structural formation
Publicly Offered Research
| Project Area | Application of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions |
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| Project/Area Number |
17H05253
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
伊藤 冬樹 信州大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (80403921)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 分子集合化過程 / 蛍光 / 液滴状クラスター / 溶媒蒸発結晶化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は，メゾ－マクロ構造形態変化を示す階層・協同的蛍光変調分子集合系を構築することを目的として研究を展開した．以下に主な成果を記す．
１．アモルファス－結晶相転移に起因した蛍光性メカノクロミズムを示す分子系での溶媒蒸発結晶化過程では，結晶化直前にアモルファス状態に対応する発光が過渡的に観測され，二段階核形成機構における「液滴状クラスター」を可視化することを達成した． 平成29年度は，結晶多形発現過程に対する液滴状クラスターの役割について検討した．ジピロリルジケトンフッ化ホウ素錯体（A02前田グループ提供）の溶媒蒸発結晶化過程で得られた結果に基づき，液滴状クラスターは，全ての集合体の形成において経由する重要な中間体であり，常温下における「るつぼ」の役割を果たしていることを提案した．
２．液滴状クラスターでの分子運動性や構造について検討するために，プローブ分子として剛直なアントラセン骨格と柔軟な共役8員環から構成されるFLAP（FLexible and Aromatic Photofunctional systems, A02齋藤グループ提供）を適用し，溶媒蒸発結晶化過程での蛍光変化を測定した．溶液中で観測されていた緑色発光は，溶媒蒸発にともなう溶媒の枯渇により青色発光へ変化した．その後蒸発完了によって青色発光ならびに緑黄色発光を示した．
３．蛍光性メカノクロミズムや集合状態によって蛍光変化を示すジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体について，薄膜中での蛍光色変化，過渡的に観測される橙色発光種の偏光特性ならびに力学特性を評価した．特に，水晶振動子マイクロバランス法と蛍光分光を組み合わせた測定法を構築した．また，AFMと蛍光顕微鏡によるアモルファス－結晶転移に基づく蛍光特性の評価，一次元層間での特異的な蛍光応答について報告した．
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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
メゾ－マクロ構造形態変化を示す階層・協同的蛍光変調分子集合系として，ジフェニルアラニンージベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体連結分子を合成した．溶媒蒸発結晶化過程での液滴状クラスターの存在の一般化し，光応答性を有する分子系への展開も達成した．さらに，AFMと蛍光顕微鏡によるアモルファス－結晶転移に基づく蛍光特性の評価を行った．以上に基づき，おおむね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
蛍光性メカノクロミズムや集合状態によって蛍光変化を示すジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体について，薄膜中での蛍光色変化，過渡的に観測される橙色発光種の偏光特性ならびに力学特性を評価する．また，分子シミュレーション，放射光による構造形成ダイナミクスと蛍光特性の評価へ展開する．さらに，本領域で多くの研究者が用いている再沈法によって形成されたナノ粒子の粒径成長にともなうアモルファス－結晶相転移過程と光応答性について系統的に調査する方針である．
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[Presentation] Fluorescence detection of liquid-like cluster playing the key role in polymorph formation process during solvent evaporation2017
Author(s)
Oka Narumi, Ito Fuyuki, Bando Yuya, Haketa Yohei, Yamakado Ryohei, Maeda Hiromitsu, Miyano Tetsuya, Tohnai Norimitsu, Ito Syoji, Miyasaka Hiroshi, Ozeki Sumio
Organizer
2017年光化学討論会
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