| 研究概要 |
本研究では,β-シクロデキストリン(β-CyD)とボロン酸型蛍光プローブの複合体による水中での光誘起電子移動反応に基づく発蛍光型の糖認識について,プローブ分子の構造効果を詳細に検討した。フェニルボロン酸にピレン蛍光団をエステル結合で導入したCn-PB (n=1,4)およびアミド結合で導入したC1-APBを合成した。蛍光プローブ自体は,水中で殆ど蛍光を発しないが,β-CyDとの複合体形成によりピレン由来のモノマー蛍光を観測できる。これに糖を添加すると,中性pH条件で蛍光強度は著しく増大した。これはピレニル基からボロン酸への光誘起電子移動が,糖との結合に基づく酸解離によって抑制されるためである。この蛍光応答と選択性は,スペーサー長の短いC1-APBで最も優れていることを明らかにした。また構造上安定なC1-APBでも,C1-PBと同等の糖認識機能が得られることがわかった。次にハードな配位子場を有する擬クラウンエーテル骨格のポダンド構造と,情報変換部位にピレンを導入した蛍光プローブ(PD18C6)を設計し,γ-シクロデキストリン(γ-CyD)との複合体形成に基づく水中での鉛イオン認識機能について検討を行った。PD18C6/γ-CyD複合体は,水中でピレン由来のモノマー蛍光を示すが,鉛イオンを添加することにより,選択的にモノマー蛍光が減少し,長波長側にピレンダイマー蛍光が現れることを見出した。またポダンド型認識サイトと酸解離型ダンシルスルホンアミド基を蛍光団とする蛍光プローブを設計し,ミセル複合体としての重金属イオン認識機能を調べた。その結果,臨界ミセル濃度よりもわずかに低い濃度域で鉛イオンに対し著しい発蛍光応答が起こることを見出した。これは,錯形成反応が疑似ミセル形成を促進して起こる新しいミセル増感型の超分子応答である。
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