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新奇チアカリックスアレーン-ランタニド錯体を用いる長寿命近赤外発光プローブの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16350039
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関東北大学

研究代表者

壹岐 伸彦  東北大学, 大学院環境科学研究科, 助教授 (50282108)

研究分担者 星野 仁  東北大学, 大学院環境科学研究科, 教授 (20124620)
高橋 透  東北大学, 大学院環境科学研究科, 助手 (30361166)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2004年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワード発光プローブ / 近赤外発光 / ランタニド錯体 / チアカリックスアレーン / 超分子 / ネオジム(III) / イッテルビウム(III) / 銀(I) / 金赤外発光 / 三元錯体 / テルビウム(III)
研究概要

下記1-4項を検討し研究表題に掲げる近赤外発光プローブの創製に成功した.
1.Tb-Ag-チアカリックスアレーン(TCAS)超分子錯体の構造の確定:高精度のES-MSにより,pH6.5で超分子錯体Ag_2・Tb_2・TCAS(1)が,pH10でAg_2・Tb・TCAS(2)が生成することを明らかにした.1,2とも2個のTCASを2個のAg(I)が架橋するdouble cone構造をとること.1ではTb(III)が2組のO,S,O配位を受け,2では2組のO,O,O,O配位を受けることがわかった.
2.光物理特性の決定:超分子錯体1について発光量子収率φ=0.16,発光寿命τ=1.09ms,配位水分子数q=2.4となった.一方2についてΦは1に比べ小さかったが(0.11),τは4.61msとTb(III)イオンの自然発光寿命(4.7ms)に匹敵するほど大きかった.これはTb(III)のqが0.1とほぼ0であるためである.配位水分子の除去は倍音吸収による失活が顕著な近赤外発光を得る上で鍵となる.以上のことから超分子2をプローブ候補とした.
3.近赤外発光プローブへの展開:Yb(III)はpH9.9で超分子2を生成し,近赤外領域983nmにYb(III)由来の発光を示した(発光量子収率φ=2.5×10^<-3>).一方Nd(III)は同条件で組成の異なる錯体Ag_3・Nd・TCAS(3)を生成したが,同じく近赤外領域1050nmにNd(III)中心の発光を示した(φ=2.9×10^<-4>).以上,近赤外発光プローブ2,3を得ることに成功した.
4.速度論的安定性の評価:Ag_2・Tb・TCAS(2)について加溶媒分解反応速度定数をキャピラリー電気泳動反応器により3.1×10^<-3>s^<-1>と決定した.これは半減期3.8分に相当し,プローブの速度論的安定性の向上が実用上の課題となることが示された.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (43件)

  • [雑誌論文] Di- and tetracarboxylate ligands for highly luminescent terbium(III) complexes on the basis of sulfonylcalix[4]arene scaffold2007

    • 著者名/発表者名
      T.Horiuchi
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 48・5

      ページ: 821-825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tetra- and Di-nuclear Copper(II) Complexes with Stereoisomers of Sulfinylcalix[4]arene Arising from the Disposition of Four S=O Groups2007

    • 著者名/発表者名
      N.Iki
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn. 80・6(印刷中)

    • NAID

      10019586450

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transition metal and lanthanide cluster complexes constructed with thiacalix[n]arene and its derivatives2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev. (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Di-and tetracarboxylate ligands for highly luminescent terbium(III) complexes on the basis of sulfonylcalix[4]arene scaffold2007

    • 著者名/発表者名
      T.Horiuchi
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 48(5)

      ページ: 821-825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tetra-and Di-nuclear Copper(II) Complexes with Stereoisomers of Sulfinylcalix[4]arene Arising from the Disposition of Four S=O Groups2007

    • 著者名/発表者名
      N.Iki
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn. 80(6)(in press)

    • NAID

      10019586450

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transition metal and lanthanide cluster complexes constructed with thiacalix[n]arene and its derivatives2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Coord.Chem.Rev. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Di- and tetracarboxylate ligands for highly luminescent terbium(III) complexes on the basis of sulfonylcalix[4]arene scaffold2007

    • 著者名/発表者名
      T.Horiuchi
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 48・5

      ページ: 821-825

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly-symmetrical tetra-nuclear cluster complexes supported by p-tert-butylsulfonylcalix[4]arene as a cluster-forming ligand2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem. 2006・9

      ページ: 1765-1770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Topological Variation between Hexa-and Trithiacalix[6]arene-Copper(II) complexes : from Sphere to Wheel by Reducing the Number of the Sulfur Bridges2006

    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 35・4

      ページ: 430-431

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Supramolecular assembly based on π-π stacking and π-cation interactions between thiacalix[6]arene and DMF2006

    • 著者名/発表者名
      F.Hamada
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 47・31

      ページ: 5591-5593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Conformation-Controlled Luminescent Properties of Lanthanide Clusters Containing p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 45・13

      ページ: 4880-4882

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dodeca-Lanthanide Wheel Supported by p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Chem. Asian J. 1・3

      ページ: 349-351

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thiacalixarenes2006

    • 著者名/発表者名
      N.Morohashi
    • 雑誌名

      Chem. Rev. 106・12

      ページ: 5291-5316

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly-symmetrical tetra-nuclear cluster complexes supported by p-tert-butylsulfonylcalix[4]arene as a cluster-forming ligand2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Eur.J.Inorg.Chem. 2006(9)

      ページ: 1765-1770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Topological Variation between Hexa- and Trithiacalix[6]arene-Copper(II) complexes : from Sphere to Wheel by Reducing the Number of the Sulfur Bridges2006

    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 35(4)

      ページ: 430-431

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Supramolecular assembly based on π-π stacking and at-cation interactions between thiacalix[6]arene and DMF2006

    • 著者名/発表者名
      F.Hamada
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 47(31)

      ページ: 5591-5593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Conformation-Controlled Luminescent Properties of Lanthanide Clusters Containing p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 45(13)

      ページ: 4880-4882

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dodeca-Lanthanide Wheel Supported by p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Chem.Asian J. 1(3)

      ページ: 349-351

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thiacalixarenes2006

    • 著者名/発表者名
      N.Morohashi
    • 雑誌名

      Chem.Rev. 106(12)

      ページ: 5291-5316

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly-symmetrical tetra-nuclear cluster complexes supported by p-tert-butylsulfonylcalix[4]arene as a cluster-forming ligand2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry 2006・9

      ページ: 1765-1770

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Topological Variation between Hexa- and Trithiacalix[6]arene-Copper(II) complexes : from Sphere to Wheel by Reducing the Number of the Sulfur Bridges2006

    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 35・4

      ページ: 430-431

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Supramolecular assembly based on π-π stacking and π-cation interactions between thiacalix[6]arene and DMF2006

    • 著者名/発表者名
      F.Hamada
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 47・31

      ページ: 5591-5593

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Conformation-Controlled Luminescent Properties of Lanthanide Clusters Containing p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry 45・13

      ページ: 4880-4882

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dodeca-Lanthanide Wheel Supported by p-tert-Butylsulfonylcalix[4]arene2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal 1・3

      ページ: 349-351

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Crystal Structure of p-tert-ButyIthiacalix[8]arene : A New Member of Thiacalixarenes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kondo
    • 雑誌名

      J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 52・1

      ページ: 45-49

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A microchip capillary electrophoretic reactor a new methodology for direct measurement of dissociation kinetics of metal complexes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takahashi
    • 雑誌名

      The Analyst 130・10

      ページ: 1337-1339

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sulfinylcalix[4]arene-impregnated Amberlite XAD-7 resin for the separation of niobium(V) from tantalum(V)2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumiya
    • 雑誌名

      J. Chromatogr. A 1090・10

      ページ: 197-200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Crystal Structure of p-tert-Butylthiacalix[8]arene : A New Member of Thiacalixarenes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kondo
    • 雑誌名

      J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem. 52(1)

      ページ: 45-49

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A microchip capillary electrophoretic reactor : a new methodology for direct measurement of dissociation kinetics of metal complexes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takahashi
    • 雑誌名

      The Analyst 130(10)

      ページ: 1337-1339

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sulfinylcalix[4]arene-impregnated Amberlite XAD-7 resin for the separation of niobium(V) from tantalum(V)2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumiya
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1090(10)

      ページ: 197-200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Crystal Structure of p-tert-Butylthiacalix[8]arene : A New Member of Thiacalixarenes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kondo
    • 雑誌名

      J.Incl.Phenom.Macrocycl.Chem. 52・1

      ページ: 45-49

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A microchip capillary electrophoretic reactor : a new methodology for direct measurement of dissociation kinetics of metal complexes2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takahashi
    • 雑誌名

      The Analyst 130・10

      ページ: 1337-1339

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sulfinylcalix[4]arene-impregnated Amberlite XAD-7 resin for the separation of niobium(V) from tantalum(V)2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumiya
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1090・10

      ページ: 197-200

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tuning of the Cavity of Water-soluble Thiacalix[4]arene for the Control of Inclusion Ability toward Water-miscible Organic Molecules2004

    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Collect. Czech. Chem. Commun. 69・5

      ページ: 1080-1096

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preconcentration of copper, cadmium, and lead with a thiacalix[4]arenetetrasulfonate loaded Sephadex A-25 anion-exchanger for graphite-furnace atomic absorption Spectrometry2004

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumiya
    • 雑誌名

      Anal. Bioanal. Chem. 379・5-6

      ページ: 867-871

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A p-tert-Butyldithiacalix[4]arene-Copper(II) Complex Having Double-Cone Shape of Unique Heteroditopic Inclusion Behavior2004

    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 33・8

      ページ: 1046-1047

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tuning of the Cavity of Water-soluble Thiacalix[4]arene for the Control of Inclusion Ability toward Water-miscible Organic Molecules2004

    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Collect.Czech.Chem.Commun. 69(5)

      ページ: 1080-1096

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      H.Matsumiya
    • 雑誌名

      Anal.Bioanal.Chem. 379(5-6)

      ページ: 867-871

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    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 33(8)

      ページ: 1046-1047

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  • [雑誌論文] Tuning of the Cavity of Water-soluble Thiacalix[4]arene for the Control of Inclusion Ability toward Water-miscible Organic Molecules2004

    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Collect.Czech.Chem.Commun. 69・5

      ページ: 1080-1096

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preconcentration of copper, cadmium, and lead with a thiacalix[4]arenetetrasulfonate loaded Sephadex A-25 anion-exchanger for graphite-furnace atomic absorption Spectrometry2004

    • 著者名/発表者名
      H.Matsumiya
    • 雑誌名

      Anal.Bioanal.Chem. 379・5-6

      ページ: 867-871

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    • 著者名/発表者名
      N.Kon
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 33・8

      ページ: 1046-1047

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    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 43・14

      ページ: 1832-1835

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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