長波長発光(深紅色発光)を示す新規化学発光基質の設計と合成

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13640546
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 渡辺 信子 神奈川大学, 理学部, 助手 (40291744)
• 研究分担者: 松本 正勝 神奈川大学, 理学部, 教授 (10260986)
• キーワード: 化学発光 / CIEEL / 1,2-ジオキセタン / 発光種 / 長波長発光 / ナフタレン環

研究概要

本研究の準備段階において、1-aryl-5-t-butyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo-[3.2.0]-heptane(1)がCIEEL(Chemically Initiated Electron Exchange Luminescence)-型発光基質の基本骨格となること、そしてそれが極めて熱安定性に優れたものであることを見いだしている。また様々なナフタレン、ベンゾフランおよびベンゾチオフェン置換ジオキセタンを合成、それらの発光特性を検討することにより、発光種となる芳香環に関しトリガーとなるオキシアニオン部分とジオキセタン環の位置関係によりその発光特性が著しく異なることをすでに明らかにしている。本研究の第一歩としては、ナフタレン環置換ジオキセタンでのさらなる長波長発光種の創出を検討した。すなわちナフタレン環上にさらにナフタレン環を導入したビスナフチル型ジオキセタンを合成したところ、もとのナフタレン単環ジオキセタンに比較し最大発光波長(λmax)が最大100nmも長波長シフトする場合があることが分かった。この現象はフェニル置換ジオキセタンでも認められ、β-ナフチル基を3-ヒドロキシフェニルジオキセタンの5位に導入した化合物では、導入前に比較しλmaxが約60nm、さらにフェニル環の4位にメチル基を導入することによりさらに50nmも長波長シフトするということが分かった。

研究成果

• [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Synthesis of 1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-5,5-dimethyl-2,7,8-trioxabicyclo[4.2.0]octanes : new dioxetanes giving high chemiexcitation yields in ---"Tetrahedron Lett.. 43(in press). (2002)
• [文献書誌] M.Ohashi, N.Watanabe: "Intramolecular electron-transfer-induced cleavage of dioxetanes observed in fast-atom bombardment tandem mass spectrometry"Eur. J. Mass Spectrom.. 7. 441-445 (2001)
• [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Base-induced chemiluminescence of 5-tert-butyl-1-(4-hydroxybenz[d]oxazol-6-yl)-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heptanes : chemiluminescence-chemiexcitation----"Tetrahedron Lett.. 42. 8869-8872 (2001)
• [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Design and sysnthesis of chemiluminescent substrates with high luminescent efficiency in an aqueous system :5-tert-butyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heptanes ---"Luminescence. 16. 275-280 (2001)
• [文献書誌] M.Matsumoto, N.Watanabe: "Base-induced chemiluminescent decomposition of stereoisimeric 5-tert-butyl-1-(3-tert-butyldimethylsiloxy)phenyl-4,4-dimethyl-3-phenyl-2,6,7-trioxabicyclo[3.2.0]heptanes -"Tetrahedron Lett.. 42. 2349-2352 (2001)