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2015 年度 実施状況報告書

キノリンおよびイソキノリンを基盤とする蛍光性配位子の機能拡張

研究課題

研究課題/領域番号 15K05454
研究機関奈良女子大学

研究代表者

三方 裕司  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (10252826)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードキノリン / 蛍光センサー / 亜鉛 / 水銀 / 鉄
研究実績の概要

本年度の研究により,アセトアルデヒドアンモニアトリマーを用いたC3対称型三脚アミンの新規簡便合成法を開発した。これによって得られたいくつかのキノリン誘導体について金属錯体の蛍光スペクトルのスクリーニングを行ったところ,8-MeOTQAの亜鉛錯体が極めて高い量子収率を有することを見いだした。この理由は,亜鉛錯体の結晶構造を精査することにより明らかにされた。
チオエーテル連結鎖を有するビスキノリン誘導体(BQET, 6-MeOBQET, TriMeOBQET)の水銀(II)および鉄(III)イオンに対する蛍光応答を詳しく調べ,BQETは水銀(II)および鉄(III)イオンを添加することで蛍光増大を示すOFF-ON 型,メトキシ基を1つ導入した6-MeOBQETは波長移動(レシオ)型,またメトキシ基を3つ導入したTriMeOBQETはON-OFF 型のセンサーとなることが分かった。置換基効果と骨格効果の相乗作用によりさらなる選択性の向上を目指すために,連結鎖長,硫黄原子数,蛍光団の最適化を行い,高い感度と金属選択性を示す化合物を開発した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

キノリンおよびイソキノリンを基盤とする非常に単純な構造を有する化合物の探索から研究をスタートさせ,亜鉛イオンに対する選択性に優れた蛍光センサー8-MeOTQAの開発に至った。また,チオエーテル連結鎖を有するビスキノリンの構造を基盤とし,連結鎖長,硫黄原子数,蛍光団の最適化を行い,高い感度と水銀(II)および鉄(III)選択性に優れた化合物を開発した。

今後の研究の推進方策

キノリンおよびイソキノリンを基盤とする単純な構造を有する化合物をもとに,カドミウムイオンに対する選択的蛍光センサーの開発に望む。また並行して,キノリン部位を有する亜鉛二核錯体によるピロリン酸の蛍光定量を目指す。さらに,キノリン部位を有する亜鉛二核錯体によるリン酸蛍光センサーの開発にも着手する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Tris(8-methoxy-2-quinolylmethyl)amine (8-MeOTQA) as a highly fluorescent Zn2+ probe prepared by convenient C3-symmetric tripodal amine synthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Mikata, Y. Nodomi, R. Ohnishi, A. Kizu and H. Konno
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 44 ページ: 8021-8030

    • DOI

      10.1039/C5DT00514K

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] OFF-ON, Ratiometric, and ON-OFF Fluorescent Responses of Thioether-Linked Bisquinolines toward Hg2+ and Fe3+ Ions2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Mikata, K. Nakanishi, F. Nakagaki, A. Kizu, and H. Konno
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: - ページ: 3769-3780

    • DOI

      10.1002/ejic.201500220

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Mechanism for Specific Response of TQEN-Based Heptadentate Ligands toward Cadmium Ion2016

    • 著者名/発表者名
      Asako Kizu and Yuji Mikata
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 糖含有TQEN誘導体のカドミウム特異的蛍光応答2016

    • 著者名/発表者名
      野﨑香名・三方裕司
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] Quinoline-based ligand design for fluorescent sensing of metal ions2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Mikata
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] テトラキスキノリン誘導体のカドミウムイオン特異的蛍光応答2015

    • 著者名/発表者名
      三方裕司・木津朝子・竹腰綾香
    • 学会等名
      第48回酸化反応討論会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2015-10-23 – 2015-10-24
  • [学会発表] キノリン部位を有する亜鉛二核錯体を用いたピロリン酸イオン及びリン酸イオンの検出2015

    • 著者名/発表者名
      大西理佐・三方裕司
    • 学会等名
      第65回錯体化学討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] TQENを基本骨格とした七座配位子のカドミウム特異的蛍光応答2015

    • 著者名/発表者名
      木津朝子・三方裕司
    • 学会等名
      第65回錯体化学討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] TQEN誘導体におけるエチレンジアミン部位の立体規制による亜鉛錯体形成時の蛍光挙動変化2015

    • 著者名/発表者名
      野﨑香名・三方裕司
    • 学会等名
      第65回錯体化学討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] Quinoline-Based Fluorescent Ligand for Detection of Biological Metal Ions2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Mikata
    • 学会等名
      ICBIC17
    • 発表場所
      China National Convension Center (Beijing)
    • 年月日
      2015-07-20 – 2015-07-24
    • 国際学会
  • [学会発表] キノリン誘導体のカドミウムイオン特異的蛍光応答2015

    • 著者名/発表者名
      三方裕司・木津朝子・竹腰綾香
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-06-06 – 2015-06-07

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公開日: 2017-01-06  

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