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色素分子を多機能化すれば新たな機能の発現が期待される。本研究では、検出感度と視覚性の点から有利な色素の蛍光性に着目し、これに他の機能を付与した下記に示す新規な多機能型蛍光性色素および分子システムを設計・合成し、これらの外的刺激や環境場の変動に対する蛍光応答性(蛍光スイッチング機能)を評価した。
1.キノール系蛍光性ホスト:クラスレート形成能と蛍光性を併せ持つ新規なキノール系蛍光性ホストを開発した。結晶や膜の状態で有機溶媒分子をゲストとして包接し、この時、色変化と著しい蛍光強度の増大を引き起こす興味ある特性を有することを明らかにした。
2.蛍光二色性色素:新規な蛍光二色性色素を分子設計し、液晶用蛍光スイッチング色素としての特性を示すことを明らかにした。
3.イミダゾアントラキノン系色素:電気可逆的酸化・還元が可能なキノイド構造を持つ本色素は、電場変調によるカラー・蛍光スイッチングが可能な系であることを明らかにした。
4.カチオン認識蛍光性色素レセプター:イミダゾアントラキノン蛍光母体に、アザクラウン環を共役的および非共役的に連結させたICT-型およびPET-型蛍光性レセプターを分子設計した。ICT-型に比べPET-型レセプターは、金属イオンのサイズと電荷を適確に認識し、その情報を蛍光強度の増大に変換して発信する優れた機能を有することを明らかにした。
5.光応答型メタロレセプター:蛍光発光母体であるルテニウム錯体に分子認識部位を付与することによって、生体内重要分子(リン酸イオン)を選択的・特異的に認識できる分子情報プローブを分子設計した。合成したプローブが、分子認識過程を吸収波長・発光強度変化などの光情報としてで発信できることを明らかにした。
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