光誘起電子移動とエキシマー形成を利用した高機能性ホスト分子の合成

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10740330
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 久保 勘二 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (00281452)
• キーワード: 光誘起電子移動 / 機能性ホスト / フルオロイオノファー / ホスト-ゲスト化学 / エキシマー / エキシプレックス / 大環状ポリアミン / アームドクラウンエーテル

研究概要

光誘起電子移動とエキシマー形成を利用した高機能性ホストの合成の一貫として、けい光ペンダントをイオノファーに組み合わせたフルオロイオノファーを合成し、溶液中における基底状態並びに励起状態のホスト-ゲスト相互作用を解明し、新規マルチ機能(選択的捕捉・分離・輸送・分子センサー等)を有する優れた機能性分子の新規開発をおこなった。
イオノファー(アザクラウンエーテル、大環状ポリアミン、アームドクラウンエーテル)、スペーサー、機能性分子(けい光分子)を組み合わせた種々の光誘起電子移動型フルオロイオノファー分子を合成したところ、全てのフルオロイオノファーは分子内の窒素原子から蛍光分子への電子移動を経由した蛍光消光が認められた。さらに、テトラナフチルメチルサイクラム誘導体やビスナフチルメチルジアザ12-クラウン-4-エーテル誘導体は亜鉛イオン存在下で顕著な発光の増大が観測された。特に、ビスナフチルメチルジアザ12-クラウン-4-エーテル誘導体は亜鉛イオンと錯体を形成することにより、もとの40倍に発光強度が増大した。その発光強度の増大は,錯形成時におけるNMRスペクトルから、錯形成平衡の交換速度,クラウンエーテル窒素原子の金属イオンに対する配位力が起因していることを解明した。ビスナフチルメチルジアザ12-クラウン-4-エーテル誘導体は消光効率と金属イオン誘起発光効率が良いことから、優れた光誘起電子移動型フルオロイオノファー分子であることが判った。現在、光誘起電子移動型フルオロイオノファー分子の機能発現機構の解明を種々の分光学的手法によりおこなっている。今後、これらの情報をもとにエキシマー形成を利用した新規光誘起電子移動型フルオロイオノファー分子設計に応用する予定である。

研究成果

• [文献書誌] 久保・山本・櫻井: "Synthesis,Complexation and Emission Behavior of N,N′,N″,N″′-Tetrakis(1-naphthylmethyl)-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane" Heterocycles. 48. 1477-1483 (1998)
• [文献書誌] 久保・坂口・櫻井: "Synthesis and Complexation Behavior of 2-[N,N-Bis(1-naphthylmethyl)-aminomethyl]-18-crown-6" 九州大学機能物質科学研究所報告. 12(1). 11-14 (1998)
• [文献書誌] 久保・山本・櫻井: "Synthesis and Complexation Behavior of Diaza-12-crown-4 Carrying Two Naphthyl Groups" Heterocycles. 48. 2133-2140 (1998)
• [文献書誌] 久保・山本・櫻井: "Complexation and Fluorescence Behavior of Diaza-15-crown-5 Carrying two Naphthyl Pendants" 九州大学機能物質科学研究所報告. 12(2). 137-140 (1998)
• [文献書誌] 久保・石毛・久保・櫻井: "Synthesis and Complexation Behavior of N-(1-naphthylmethyl)-1,4,7,10,13-pentaoxa-16-azacyclooctadecane" Talanta. 48. 181-187 (1999)