| 研究課題/領域番号 |
16550064
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
分析化学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
中村 博 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 教授 (00117194)
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| 研究分担者 |
吉田 登 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 助教授 (00158461)
諸角 達也 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50271713)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | アントラセン / ナフタレン / 光2量化 / TICT / 蛍光発光 / ポリエーテル / アルカリ土類金属イオン |
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| 研究概要 |
アントラセンの励起状態を利用して分子認識が可能であることを実証するため、2つのアントラセンを錯形成部位であるポリエーテルで結合した新規化合物を合成した。この試薬を光励起すると、アントラセン部位の光2量化が起こるが、その際、3つの異性体が生成する。この異性体の生成比率は、カルシウムイオンなどの添加により大きく変化した。これを説明するために、金属イオンとの錯形成定数を測定したが、蛍光/吸光光度法では、2量かが起きてしまうので、H-NMRのケミカルシフトの変化によって測定することが出来、カルシウムイオンが、最も安定な錯体を形成し、光2量化に適した配置をとることがわかった。
アミド結合を介してベンゼン環に2個のアントラセンを導入した化合物がカルシウムイオンとの結合で、蛍光が発することが、アントラセン環同士の相互作用ではないことを証明するために、アントラセンを1個だけ導入した化合物を合成した。これについて、蛍光スペクトルを測定し、アルカリ土類金属イオンとの錯形成定数とスペクトルの変化について測定を行った。その中で、アントラセンの2位を導入した試薬では、錯形成定数も大きな値を示し、また蛍光の増加率も40倍となり、効果的な試薬であることがわかった。
一方、ピレンを導入した化合物では、錯形成に伴う蛍光強度の増加は見られたが、数倍程度の増加にとどまった。フェナントレンやフルオレンを導入した場合は全体的に発光が少なく、錯形成による蛍光増加も小さかった。これは、TICTがうまく働かないか、酸化還元電位の関係で電子移動消光が防げないためと考えられる。
ナフタレンを導入したベンゼンアミド誘導体も合成した。この化合物の特長は、ナフタレンとアミド結合の間にメチレン鎖が入っているためにTICTが働かないはずであるが、実際には、試薬のみの時にはほとんど蛍光発光を示さず、一方、カルシウムイオンに対しては43倍の蛍光強度の増加を示した。また、錯形成定数も10^6以上であり、非常に安定な錯体を形成することがわかった。
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