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新規な光誘起電子移動を制御した機能性化学センサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16550065
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 分析化学
研究機関北海道大学

研究代表者

諸角 達也  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50271713)

研究分担者 中村 博  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (00117194)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード光誘起電子移動 / ねじれ型分子内電子移動 / 蛍光発色団 / 直鎖状クラウンエーテル / 化学センサー / 蛍光off-onシグナル / アントラセン芳香族アミド / ナフチル酢酸アニリド / アントラセン芳香族アミド体 / OFF-ON蛍光シグナル / 光誘起電子移動の制御 / 直鎖状ポリエーテル / アルカリ土類金属イオン / 錯形成
研究概要

当研究室では、アントラセン芳香族アミド体が溶液中において"ねじれ型分子内電子移動"(以下TICTと略)消光を示すことを見出した。このTICTは光誘起電子移動の際に分子回転を伴うので分子複合体形成により制御することが可能である。本研究では、このTICT挙動を制御することにより新規な光機能性化学センサーの開発することを目的とした。TICT消光を立体的に制御する新たな方法として、ポリエーテル鎖の片側にプロピル基を導入したセンサーを合成し、検討したところ2-アントラセンとの組み合わせにおいて著しい蛍光増加を示した。この骨格において2-体は9-体よりもプロピル基の接近による回転の抑制を受けやすいことが判明した。さらに立体的に制御するばかりではなく電子供与体として機能するナフタレン部位を有する化学センサーも合成し、機能評価を行った.特に1-ナフチルアセチル基および2-アントラセンの組み合わせにおいて著しい蛍光発光が観察された。この結果からナフタレンからアントラセンへ効率的なエネルギー移動が生じ、ナフタレン環の立体障害によりTICT挙動が抑制されていることがわかった。これらの知見をさらに発展させるため、他の蛍光発色団について詳細に検討したところ、ナフチル酢酸アニリド誘導体もTICTに類似した消光挙動を示すことが明らかになった。同様にポリエーテル鎖の両側にナフチル酢酸アニリドを導入したセンサーを合成し、検討したところアルカリ土類金属イオン不在下では、ナフタレン由来の蛍光は、TICTより弱い蛍光を発するのみであったが、金属イオンとの錯形成後では、非常に強い蛍光発光を示した。このようにナフチル酢酸アニリドのTICT挙動を制御することにより蛍光off-onシグナルの発現に成功した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2004

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] The Off-On Fluorescence Detection of Alkaline Earth Metal Ions by using 1-Naphthylacetanilide Derivatives : New Cation Sensors Based on Oligo-ethylene Oxides Containing 1-Naphthylacetanilide at Its Terminals2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Morozumi, Hiroya Hama, Hiroshi Nakamura
    • 雑誌名

      Analytical Science 22・5

      ページ: 659-661

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selective Pseudo-Rotaxane Type Complex Formation of Zinc(II)(t-butylatedtetraphenyl)porphyrin-Viologen Linked Compounds with tri-O-methyl-β-Cyclodextrin2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Morozumi, Nao Sato, Hiroshi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry (印刷中)

      ページ: 2006-2006

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Off-On Fluorescence Detection of Alkaline Earth Metal Ions by using 1-Naphthylacetanilide Derivatives : New Cation Sensors Based on Oligo-ethylene Oxides Containing 1-Naphthylacetanilide at Its Terminals2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Morozumi, Hiroya Hama, Hiroshi Nakamura
    • 雑誌名

      Analytical Science 22

      ページ: 659-661

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selective Pseudo-Rotaxane Type Complex Formation of Zinc(II)(t-butylatedtetraphenyl)porphhyrin-Viologen Linked Compounds with tri-O-methyl-β-Cyclodextrin2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Morozumi, Nao Sato, Hiroshi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selective Pseudo-Rotaxane Type Complex Formation of Zinc(II) (t-butylatedtetraphenyl)porphyrin-Viologen Linked Compounds with tri-O-methyl-β-Cyclodextrin2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Morozumi
    • 雑誌名

      Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 印刷中

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rotaxane Type Complexation Behavior of Cyclodextrins with a Series of Donor-Acceptor Covalently Linked Compounds2004

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Morozumi, Takashi Kimura, Tomomi Ujiie, Hiroaki Yonemura, Taku Matsuo, Hiroshi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 50

      ページ: 105-110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Template Effects of Metal Cations for Controlling the Regioisomer Distribution on the Photodimerization of N,N'-Linked Bis(anthracenecarboxamides)2004

    • 著者名/発表者名
      Hisafumi Hiraga, Tatsuya Morozumi, Hiroshi Namura
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      ページ: 4680-4687

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rotaxane Type Complecation Behavior of Cyclodextrins with a Series of Donor-Acceptor Covalently Linked Compounds2004

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Morozumi, Takashi Kimura, Tomomi Ujiie, Hiroaki Yonemura, Taku Matsuo, Hiroshi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 50

      ページ: 105-110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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