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長波長発光(深紅色発光)を示す新規化学発光基質の設計と合成

研究課題

研究課題/領域番号 13640546
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関神奈川大学

研究代表者

渡辺 信子  神奈川大学, 理学部, 助手 (40291744)

研究分担者 松本 正勝  神奈川大学, 理学部, 教授 (10260986)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード化学発光 / CIEEL / 1,2-ジオキセタン / 長波長発光 / 1.2-ジオキセタン / 発光種 / ナフタレン環
研究概要

本研究はCIEEL(Chemically Initiated Electron Exchange Luminescence)型発行基質において発光種となる電子供与性置換基を設計することにより、長波長発光を示す化学発光基質を創出することを目的とした。
なお、本研究においては熱安定性に優れる双環性ジオキセタン1-aryl-5-tbutyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3、2、0]heptane(1)を基本骨格として、芳香環部分の様々な変換を行った。その結果を次に示す。
○ヘテロ環を含む縮環系芳香環の導入ではベンゾチアゾール環を有するジオキセタンが最大発光波長(λ_<max>)730nmと深紅色発光を示すことが分った。
○1の1位アリール基として、4あるいは5位に芳香環を有する3-オキシフェニル基を導入したジオキセタンを合成したところ、3-オキシフェニル基のみの発光に比較して導入した置換基により60nm程度長波長シフトすることが分った。なおこれらのジオキセタンの中に、生化学分析系で重要となる水系溶媒中でも極めて高い発光効率を見いだされた。
○1を含むCIEEL型発光基質ではオキシ芳香族エステルがその発光種としてもっぱら検討されてきたが、1の1位と5位の置換様式を逆にし、オキシ芳香族ケトンが発光種となるジオキセタンを合成したところ、対応するエステル体に比較して80nm程度長波長シフトすることが分かり、λ_<max>=642nmの赤色発光を示す発光基質が得られた。
○新たにベンジル型アニオンを利用した発光基質の検討を行ったところ、λ_<max>=702nmの深紅発光を示す発光基質が得られた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] M.Matsumoto: "Base-induced chemiluminescent decomposition of stereoisomeric 5-tert-butyl-1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-4,4-dimethyl-3-phenyl-2,6,7---"Tetrahedron Lett.. 42. 2349-2352 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto: "Design and synthesis of chemiluminescent substrates with high luminescent efficiency in an aqueous system : 5-tert-butyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxa---"Luminescence. 16. 275-280 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto: "Base-induced chemiluminescence of 5-tert-butyl-1-(4-hydroxybenz[d]-oxazol-6-yl)4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heputanes : cheimi---"Tetrahedron Lett.. 42. 8869-8872 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohashi: "Intramolecular electron-transfer-induced cleavage of dioxetanes observed in fast-atom bombardment tandem mass spectrometry"Eur. J. Mass Spectrom. 7. 441-445 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto: "Synthesis of 1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-5,5-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[4.2.0]octanes : new dioxetanes giving high chemiexcitation---"Tetrahedron Lett.. 43. 1523-1527 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto: "Synthesis of 5-tert-butyl-1-(3-tert-butyldimethyisiloxy)phenyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heputanes and their fluoride-induced---"Luminescence. 17. 305-312 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto: "Synthesis of bicyclic dioxetanes bearing a 3 -hydroxy-4-isoxazolylphenyl moiety : new CIEEL-active dioxetanes emitting light with remarkable---"Tetrahedron Lett.. 43. 8955-8958 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto: "Fluoride-induced chemiluminescent decomposition of 1,2-dioxetanes bearing a phenyl moiety substituted with a methyl having an electron---"J. Chem. Soc. Chem. Commun.. 482-483 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto., T.Mizuno., and N.Watanabe.: "Fluoride-induced chemiluminescent decomposition of 1, 2-dioxetanes bearing a phenyl moiety substituted with a methyl having an electron-withdrawing group"J. Chem. Soc. Chem. Commun.. 482-483 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto., Y.Ito., J.Matsubara., T.Sakuma., Y.Mizoguchi., and N.Watanabe.: "Base-induced chemiluminescent decomposition of stereoisomeric5-terl-butyl-1-(3-terl-butyldimethyl-siloxy)phenyl-4, 4-dimethyl-3-phenyl-2, 6, 7-trioxabic yclo-[3. 2. 0]heptanes and their ralated dioxetanes"Tetrahedron Lett.. 42. 2349-2352 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto., T.Sakuma., and N.Watanabe.: "Design and synthesis of chemiluminescent substrates with high luminescent efficiency in an aqueous system: 5-terl-butyl-4, 4-dimethyl-2, 6, 7-trioxabicyclo[3. 2. 0]heptanes bearing a 3-hydroxy-4-(1-iminoethyl)phenyl moiety at the 1-position"Luminescence. 16. 275-280 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto., Y.Mizoguchi., T.Motoyama., and N.Watanabe.: "Base-induced chemiluminescence of 5-tert-butyl-1-(4-hydroxybenz[d]oxazol-6-yl)-4, 4-dimethyl-2, 6, 7-trixabicyclo[3. 2. 0]heputanes: chemiluminescence-chemiexcitation profile in aqueous medium"Tetrahedron Lett. 42. 8869-8872 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohashi., M.Takanashi., N.Watanabe., M.Matsumoto., T.Saisu., and H.Niwa.: "Intramolecular electron-transfer-induced cleavage of dioxetanes observed in fast-atom bombardment tandem mass spectrometry"Eur. J. Mass. Spectrom.. 7. 441-445 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto., J.Murayama., M.Nishiyama., Y.Mizoguchi., T.Sakuma., and N.Watanabe.: "Synthesis of 1-(3-terl-butyldimethyl-siloxy)phenyl-5, 5-dimethyl-2, 6, 7-trioxabicyclo[4. 2. 0]octanes: new dioxetanes giving high chemiexcitation yields in thermolysis and in fluoride-induced CIEEL-decay"Tetrahedron Lett.. 43. 1523-1527 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto., Y.Ito., M.Murakami., and N.Watanabe.: "Synthesis of 5-tert-butyl-1-(3-terl-butyldimethyl-siloxy)phenyl-4, 4-dimethyl-2, 6, 7-trioxbicyclo-[3. 2. 0]heputanes and their fluoride-induced chemiluminescent decomposition: effect of a phenolic electron donor on the CIEEL decay rate in aprotic polar solvent"Luminescence. 17. 305-312 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto., T.Sakuma., and N.Watanabe.: "Synthesis of bicyclic dioxetanes bearing a 3-hydroxy-4- Isoxazolylphenyl moiety: new CIEEL-active dioxetanes emitting light with remarkable high-efficiency in aqueous medium"Tetrahedron Lett.. 43. 8955-8958 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto, …, N.Watanabe: "Fluoride-induced chemiluminescent decomposition of 1,2-dioxetanes bearing a phenyl moiety substituted with a methyl having an electron-withdrawing group"J.Chem.Soc.Chem.Commun.. 482-483 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsumoto, …, N.Watanabe: "Synthesis of bicyclic dioxetanes bearing a 3-hydroxy-4-isoxazolyl-phenyl moiety : new CLEEL-active dioxetanes emitting light with--------"Tetrahedron Lett.. 43. 8955-8958 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsumoto, …, N.Watanabe: "Synthesis of 5-tert-butyl-1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heptanes and their----"Luminescence. 17. 305-312 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsumoto, …, N.Watanabe: "Synthesis of 1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-5,5-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[4.2.0]octanes : new dioxetanes giving high---"Tetrahedron Lett.. 43. 1523-1527 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Synthesis of 1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-5,5-dimethyl-2,7,8-trioxabicyclo[4.2.0]octanes : new dioxetanes giving high chemiexcitation yields in ---"Tetrahedron Lett.. 43(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohashi, N.Watanabe: "Intramolecular electron-transfer-induced cleavage of dioxetanes observed in fast-atom bombardment tandem mass spectrometry"Eur. J. Mass Spectrom.. 7. 441-445 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Base-induced chemiluminescence of 5-tert-butyl-1-(4-hydroxybenz[d]oxazol-6-yl)-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heptanes : chemiluminescence-chemiexcitation----"Tetrahedron Lett.. 42. 8869-8872 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Design and sysnthesis of chemiluminescent substrates with high luminescent efficiency in an aqueous system :5-tert-butyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heptanes ---"Luminescence. 16. 275-280 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Base-induced chemiluminescent decomposition of stereoisimeric 5-tert-butyl-1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-4,4-dimethyl-3-phenyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heptanes -"Tetrahedron Lett.. 42. 2349-2352 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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