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2008 年度 実績報告書

巨大構造変化を伴うフォトクロミック系の創出

計画研究

研究領域フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出
研究課題/領域番号 19050001
研究機関筑波大学

研究代表者

新井 達郎  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (50151139)

研究分担者 百武 篤也  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (70375369)
キーワード巨大構造変化 / 巨大分子 / 光異性化 / 励起状態 / 蛍光 / デンドリマー / スチルベン / フォトクロミズム
研究概要

光により構造変化を起こしうるデンドリマーや集合体を形成するデンドリマーをいくつか合成し、溶媒との相互作用、溶液中の構造、光捕集、構造変化、励起状態の性質、ダイナミクスなどについて研究した。
中心に芳香族エンジインを導入した脂溶性および水溶性デンドリマーでは、トランス体だけでなく、シス体も高効率で発光した。また有機溶媒中では光異性化を起こし、水中ではデンドリマーのオリゴマー化を起こすなど、環境により光反応経路のコントロールが可能であった。水中では分子が収縮し、デンドロンからコアへのエネルギー移動効率が上昇した。さらに、エンジインはシス体・トランス体間の構造変化が大きいため、同一分子量のデンドリマーにおいてもシス体とトランス体がGPCで分離可能であることが分った。
また、ナフタレンの周辺にベンジルエーテル型のデンドロンを置換し、最外部に水溶性のカルボキシル基を導入したデンドリマーの水溶液中における集合とそれに伴う特異な蛍光挙動およびそれらに対する世代の効果などを見いだした。また、ベンゾフェノンを周辺に置換したスチルベンデンドリマーで三重項におけるシスートランス異性化と高効率な分子内の一重項エネルギー移動、三重項エネルギー移動などを明らかにするとともに、これらのデンドリマーの最外部にアルキル基を導入するとヘキサンのような溶媒中でも集合し、特異な光化学的挙動を示すことを見いした。
このように、疎水部として蛍光性かつ光応答性の部位を導入し、外側に親水基を導入して水溶性となった巨大分子では、内部の疎水部の特異な光機能性がいくつか観測された。さらに、これらの光反応性が、デンドロン置換基の置換位置の効果を受けること、水溶性デンドリマーの内部に対する機能分子の取り込みと放出を光で制御できる可能性についても見いだした。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photoinduced Proton Transfer in 2-(2'-Hydroxynaphthalenyl)benzoxazole : Observation of Fluorescence with a Small Stokes Shift Induced by Excit ed-State IntramolecUlar Proton Transfer2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kanda
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 82

      ページ: 118-120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Characteristics of Naphthalene Dendrimers at Low Concentr ation in Aqueous Solution2009

    • 著者名/発表者名
      R. Akatsuka
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 82

      ページ: 236-241

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Methoxy Substituents on the Excited State Properties of Stilbene2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Shinohara
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 81

      ページ: 1500-1504

    • 査読あり
  • [学会発表] 光異性化を起こすイオン液体の合成と光化学2009

    • 著者名/発表者名
      田村浩康
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] スチルベンをコアにもつポリフェニレン系デンドリマーの合成と光化学2009

    • 著者名/発表者名
      田淵麻未
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] フェニルアセチレンを有するエンジイン化合物の合成と光化学特性2009

    • 著者名/発表者名
      杉山陽子
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 新規ケージング基ジヒドロニトロキノリンの光化学2009

    • 著者名/発表者名
      小尾奈緒子
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 日本化学会第89春季年会2009

    • 著者名/発表者名
      赤塚良輔
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 芳香環とグアニンの共役連結系における光化学2009

    • 著者名/発表者名
      島村恒輝
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] キノキサリン誘導体の光異性化反応と蛍光挙動2009

    • 著者名/発表者名
      工藤健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] 時間分解蛍光法を用いたBenzazole類の励起状態分子内水素原子移動ダイナミクスの研究2009

    • 著者名/発表者名
      飯島俊之
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] アントラセンーウレア誘導体の光誘起プロトン移動反応とアニオンとの相互作用2009

    • 著者名/発表者名
      池津暁峰
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] 7-ヒドロキシキノリン類のバイオイメージング蛍光色素への応用研究2009

    • 著者名/発表者名
      千田直子
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] DNA認識による光増感剤の一重項酸素生成活性の制御 ; 塩基配列の効果2009

    • 著者名/発表者名
      平川和貴
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Synthesis and Photochemistry of Ionic Liquid Derivatives with Photoresponsive Group2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Tamura
    • 学会等名
      2008 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      Ramada Plaza Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20080925-28
  • [学会発表] Synthesis and Excimer Emission of Naphthalene Dendrimers2008

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke AKATSUKA
    • 学会等名
      2008 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      Ramada Plaza Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20080925-28
  • [学会発表] Synthesis and Photochemistry of Enediynes having Phenylacetylene Group2008

    • 著者名/発表者名
      Yoko Sugiyama
    • 学会等名
      2008 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      Ramada Plaza Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20080925-28
  • [学会発表] Photochemical Behavior of Enediyne-Cored Dendrimers and Related Compounds2008

    • 著者名/発表者名
      T. Arai
    • 学会等名
      2008 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      Ramada Plaza Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20080925-20080928
  • [学会発表] オルト置換スチルベンデンドリマーの合成と水溶液中における光化学的性質2008

    • 著者名/発表者名
      篠原由寛
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-12
  • [学会発表] ジヒドロニトロキノリン骨格を有するケー芝ド化合物の開発2008

    • 著者名/発表者名
      小尾奈緒子
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] アントラセン-グアニン連結化合物のエキシプレックス発光2008

    • 著者名/発表者名
      島村恒輝
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] 芳香環を有する水溶性デンドリマーの会合体形成と蛍光挙動2008

    • 著者名/発表者名
      赤塚良輔
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] O-H : OおよびN-H : N水素結合系の光励起状態の挙動2008

    • 著者名/発表者名
      手島健
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] グルタミン酸からなる巨大置換基を有するペプチドデンドリマーの合成と光挙動2008

    • 著者名/発表者名
      三野親慶
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Benzoazole類の励起状態における分子内水素原子移動ダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      飯島俊之
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.ac.jp/arai/

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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