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ホウ素錯体化による新規蛍光色素の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05628
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35030:有機機能材料関連
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) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード近赤外吸収 / 近赤外蛍光 / 近赤外 / 蛍光色素 / ホウ素錯体 / ホウ素錯体化 / 近赤外色素 / ホウ素 / 太陽電池 / 機能性色素
研究開始時の研究の概要

近赤外蛍光色素は,今後の有機オプトエレクトロニクス(近赤外有機ELなど)や医療(がんの診断や治療など)の発展において極めて重要な材料である。
しかしながら長波長化にともなう消光が,近赤外蛍光色素の開発を困難にしている。
申請者はこれまでに色素のホウ素錯体化するという分子設計により,多くの新規な蛍光色素を開発してきた。
この知見を活かし,本課題は,近赤外吸収色素をホウ素錯体化し,消光を抑制することで,近赤外領域に蛍光を示す新規な有機ホウ素色素の開発を行うものである。

研究成果の概要

新規な蛍光色素として、ピラジンホウ素錯体、ビスピロールスクアリリウム色素、ピロロピロール色素を合成した。ピラジンホウ素錯体において、ホウ素原子上の置換基が嵩高いホウ素原子が固体状態で大きな蛍光量子収率を示した。1,3-型スクアリリウム色素は対応する1,2-型スクアリリウム色素よりも長波長領域に蛍光を示した。非対称ピロロピロール色素はTICT蛍光のため,非常に大きなストークスシフト(230 nm)を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

色素の構造と光学特性との相関がより明らかになったという学術的意義がある。合成した近赤外蛍光色素をNIR発光ダイオードや蛍光プローブに応用することで光無線通信や医療診断の進歩に寄与するという社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Kyungpook National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and fluorescence properties of unsymmetrical 1,4-dihydropyrrolo[3,2-b]pyrrole dyes2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Kenta Koide, Yuka Mizuno, Masato Nakazawa, Toshiyasu Inuzuka, Kazumasa Funabiki, Hiroyasu Sato, Masaki Matsui
    • 雑誌名

      New J. Chem.

      巻: 46 号: 4 ページ: 1533-1542

    • DOI

      10.1039/d1nj04663b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of near-infrared absorbing and fluorescent bis(pyrrol-2-yl)squaraines and their halochromic properties2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Masato Nakazawa, Junheon Lee, Ryoma Naoi, Motoki Tachikawa, Toshiyasu Inuzuka, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui, Taekyeong Kim
    • 雑誌名

      Org. Chem. Front.

      巻: 8 号: 22 ページ: 6226-6243

    • DOI

      10.1039/d1qo01169c

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationship between Crystal Packing and Solid-State Fluorescence Quantum Yield in Pyrazine Monoboron Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, Y. Haishima, K. Funabiki, M. Matsui
    • 雑誌名

      J. Jpn. Soc. Colour Mater

      巻: 93 ページ: 288-291

    • NAID

      130007922144

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 近赤外領域に吸収を有するクロコニウム色素の合成と光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      中澤 誠人、犬塚 俊康、船曳 一正、窪田 裕大
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ピロールを母体としたスクアリリウム色素およびクロコニウム色素の合成と光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      中澤 誠人、犬塚 俊康、船曳 一正、窪田 裕大
    • 学会等名
      2021年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外領域に吸収を有するスクアリリウム色素およびクロコニウム色素の合成2021

    • 著者名/発表者名
      中澤 誠人、直井良磨、犬塚 俊康、船曳 一正、窪田 裕大
    • 学会等名
      2021年度 第52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
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 機能性有機色素2021

    • 著者名/発表者名
      窪田 裕大
    • 学会等名
      東海技術サロン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 近赤外領域に吸収を有するクロコニウム色素の合成と光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      中澤 誠人,犬塚 俊康,船曳 一正,窪田 裕大
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロールが置換したスクアリリウム色素の合成と光学特性2020

    • 著者名/発表者名
      中澤誠人, 直井良磨, 犬塚俊康, 船曳一正, Junheon Lee, Taekyeong Kim, 窪田裕大
    • 学会等名
      2020 年度 色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of near-infrared absorbing and fluorescing boron complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      International Symposium on Dyes & Pigments
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ビスピロールスクアリリウム色素の合成とその光学特性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
      第50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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロロピロール誘導体の合成とその光学特性2019

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・中澤誠人・小出健太・犬塚俊康・船曳一正
    • 学会等名
      第50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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外吸収アントラキノン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
      第50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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BODIPY類縁体の光学特性2019

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・水野佑香・ 船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      2019年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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
      2019 実施状況報告書
  • [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
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Progress in the Science of Functional Dyes (BODIPY Dyes and Their Analogues, 119-220)2021

    • 著者名/発表者名
      Ooyama Y., Yagi S. (監修) , Kubota Y(分担執筆)
    • 総ページ数
      101
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789813343924
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~matsuila/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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