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近赤外領域に吸収および蛍光を示す新規な分子骨格を有する色素の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05894
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関岐阜大学

研究代表者

窪田 裕大  岐阜大学, 工学部, 助教 (50456539)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード蛍光色素 / 色素増感太陽電池 / スクアリリウム / BODIPY / 近赤外 / ホウ素 / ベンゾ[c,d]インドレニン / 機能性色素 / 近赤外蛍光色素 / 近赤外吸収色素 / ホウ素錯体 / スクアリリウム色素 / BODIPY色素 / 蛍光 / 色素 / 吸収
研究成果の概要

近赤外領域に吸収・蛍光を示す色素は,色素増感太陽電池などの有機エレクトロニズム,癌治療などの医療などへの応用が可能であるため注目されている.しかしながら,このような特性を示す色素の分子骨格は限られており,今後の発展が望まれている.
本研究では近赤外領域に吸収および蛍光を示す新規色素として,チオフェン縮環BODIPY色素およびスクアリリウム色素の開発に成功した.チオフェン縮環BODIPY色素を色素増感太陽電池へ応用した結果,近赤外領域に高い光電変換を示した.また,スクアリリウム色素のホウ素錯体化が蛍光強度の向上に有用であることを見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

既存の近赤外吸収・蛍光色素であるスクアリリウム色素のホウ素錯体化に世界で初めて成功し,スクアリリウム色素のホウ素錯体化が蛍光強度の向上に有用であることを見出した.
これらの結果は分子構造と機能との相関を明らかにするという点で学術的意義がある.また,高性能で高感度な分子イメージング(癌の診断,治療)の実現やこれまでにない電子機器(色素増感太陽電池)の開発に寄与するという社会的意義がある.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Near-Infrared Absorbing and Fluorescing Thiophene-Fused BODIPY Dyes with Strong Electron-Donating Groups and Their Application in Dye-Sensitised Solar Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, K. Kimura, J. Jin, K. Manseki, K. Funabiki, M. Matsui
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 43 号: 3 ページ: 1156-1165

    • DOI

      10.1039/c8nj04672g

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wide-Range Near-Infrared Sensitizing 1H-Benzo[c,d]indol-2-ylidene-Based Squaraine Dyes for Dye-Sensitized Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Haishima, Yasuhiro Kubota, Kazuhiro Manseki, Jiye Jin, Yoshiharu Sawada, Toshiyasu Inuzuka, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 4389-4401

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00070

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新規蛍光色素を合成する取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大
    • 雑誌名

      加工技術

      巻: 52 ページ: 8-15

    • NAID

      40021361109

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Fluorescence Properties of Novel Squarylium Boron Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Masahiro Tsukamoto, Katsuhiro Ohnishi, Jiye Jin, Kazumasa Funabikia, Masaki Matsui
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 4 号: 8 ページ: 1522-1527

    • DOI

      10.1039/c7qo00225d

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of benz[c,d]indolenine-based unsymmetrical squaraine dyes to near-infrared dye-sensitized solar cells2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Matsui, Yuki Haishima, Yasuhiro Kubota, Kazumasa Funabiki, Jiye Jin, Taek Hyeon Kim, Kazuhiro Manseki
    • 雑誌名

      Dyes and Pigments

      巻: 141 ページ: 457-462

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2017.02.024

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Fluorescence Properties of Pyrimidine-Based Diboron Complexes with Donor-π-Acceptor Structure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, K. Kasatani, T. Niwa, H. Sato, K. Funabiki, M. Matsui
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 号: 5 ページ: 1816-1824

    • DOI

      10.1002/chem.201503625

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アントラキノン骨格を有するホウ素錯体の合成と光学特性2019

    • 著者名/発表者名
      窪田 裕大・水野 佑香・赤田 宙生・犬塚 俊康・船曳 一正・松居 正樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外吸収・蛍光ビスピロールスクアリリウム色素の合成2019

    • 著者名/発表者名
      窪田 裕大・直井 良磨・立川 元貴・犬塚 俊康・船曳 一正
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, absorption and fluorescence properties of anthraquinone boron complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Yuka Mizuno, Hiroki, Akada, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      6th International Symposium on Dyeing and Functionalization of Textiles and Polymers
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of solid-state fluorescent boron dyes2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota
    • 学会等名
      The Asian Pacific Society for Materials Research 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aggregation-induced emission properties of boron complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      Spring Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チオフェン縮環BODIPY 色素の合成と近赤外色素増感太陽電池用増感色素への応用2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・木村興誠・萬関一広・船曳一正
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ピロロピロール骨格を母体とする近赤外色素の開発2018

    • 著者名/発表者名
      窪田 裕大・小出 健太・船曳 一正
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 1,2-型および1,3-型スクアリリウム色素の開発2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・直井良磨・船曳一正
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アントラキノンを母体とするホウ素錯体の合成と光学特性2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・水野佑香・赤田宙生・船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アントラキノンホウ素錯体の合成と光学特性2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・水野佑香・赤田宙生・船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      2018年色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素錯体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      2018年色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チオフェン縮環BODIPY色素の近赤外色素増感太陽電池用増感色素への応用2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・木村興誠・船曳一正
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロロピロールを母体とする色素の合成2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・小出健太・船曳一正
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アントラキノン二核ホウ素錯体の合成と光学特性2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・水野佑香・赤田宙生・船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] クロコニウム色素の合成と光学特性2018

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・谷内優介・船曳一正
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] スクアリウム色素およびそのホウ素錯体合成と吸収・蛍光特性2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      2016年色材研究発表会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Optical Properties of Boron Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      8th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Fluorescence Properties of Novel Squarylium Boron Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      2nd International Conference on Sustainable Materials Science and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Properties of Squarylium Dyes and Their Boron Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Motoki Tachikawa, Toshiyasu Inuzuka, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      色材協会創立90周年記念会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近赤外色素増感太陽電池用チオフェン縮環BODIPYの色素の開発2017

    • 著者名/発表者名
      窪田 裕大・木村 興誠・萬関 一広・犬塚 俊康・船曳 一正
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロール縮環BODIPY色素の開発2017

    • 著者名/発表者名
      窪田 裕大・小出 健太・犬塚俊康・船曵 一正
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 種々の置換基を有するベンズ[c,d]インドレニン型スクアリリウム色素の色素増感太陽電池への応用2017

    • 著者名/発表者名
      蓜島 優生・窪田 裕大・犬塚 俊康・船曳 一正・萬関 一広・松居 正樹
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外領域に吸収を示すスクアリリウムカチオン色素の開発2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、牧野俊樹、船曳一正、犬塚俊康、松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] チオフェン縮環BODIPY の色素増感太陽電池への応用2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、木村興誠、船曳一正、犬塚俊康、松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロール縮環BODIPY の合成と光学特性2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、小出健太、船曳一正、犬塚俊康、松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and fluorescence properties of bisboron complexes having β-iminoenolate ligands2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      2nd Internacional Caparica Conference on Chromogenic and Emissive Materials
    • 発表場所
      リスボン
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミノ基を有するビスピロールスクアリリウム色素のカチオン化による長波長化の検討2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、立川元貴、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      第47回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ナフチリジンホウ素錯体の合成と光学特性2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、牧野俊樹、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      第47回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 機能性色素の新規合成・実用化動向2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大他18名、監修:松居正樹
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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