| 研究課題/領域番号 |
20K15331
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分35010:高分子化学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
松村 吉将 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30791818)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | ビスマス / 化学センサー / フッ化物イオン検出 / Turn-on型センサー / フッ化物アニオンセンサー / turn-on型センサー / フッ化物センサー / π共役高分子 / turn-on型蛍光センサー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
turn-on型の蛍光フッ素アニオンセンサーに向けて、ビスマス含有π共役高分子の合成を行う。turn-on型の蛍光センサーは目視でも分光学的にでも非常に高感度での検出が可能な高付加価値な材料である。本研究課題では、アミン、ホスフィンなどと同じ第15族元素であるにもかかわらずルイス酸性を示す有機ビスマスの反応性に着目し、ルイス塩基であるフッ素アニオンの認識にむけたπ共役高分子の創生に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
ビスマス-ジチオカルボキシレート構造を有するポリマーの開発および、turn-on型フッ化物イオンセンサーへの応用を検討した。例えば、フルオレン誘導体から調整したジグルニャール試薬をモノマーとして用い、これに二硫化炭素とジクロロフェニルビスムチンを反応させる方法でポリマーを合成した。得られたポリマーは蛍光発光性を有していなかったが、フッ化物イオン源としてテトラブチルアンモニウムフルオリドを添加することで、蛍光性の化合物へと変化し、この時の傾向量子収率は0.20であった。すなわち、顕著なturn-on型フッ化物イオンセンサーとしての性質を示すことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ビスマス-炭素結合が不安定であるためか、有機材料としての応用が限定されていたビスマスを用いた機能性材料を創出することができた。本分子設計手法により、安定に有機ビスマスを活用できることが明らかになった。また、フッ化物イオンの検出は、水の安全性確保にもつながる技術であるため、社会的意義が大きい。
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