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2016 年度 実施状況報告書

近赤外領域に吸収および蛍光を示す新規な分子骨格を有する色素の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05894
研究機関岐阜大学

研究代表者

窪田 裕大  岐阜大学, 工学部, 助教 (50456539)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード近赤外 / 色素 / 吸収 / 蛍光
研究実績の概要

近赤外領域に吸収および蛍光を示す色素は、有機太陽電池、分子イメージングなどへの応用が可能であるが、このような特性を示す色素の分子骨格は限られている。
本研究では近赤外領域に吸収および蛍光を示す新規な分子骨格を有する色素の開発を目指す。
近赤外領域(700 nm以上)に吸収および蛍光を示す新規色素としてビスピロールスクアリリウム色素の開発を行った。ブチル基およびブトキシ基を有するビスピロールスクアリリウム色素の最大吸収波長はそれぞれ633 nmおよび646 nmであった。また最大蛍光波長はブチル誘導体が648 nm、ブトキシ誘導体が666 nmであった。
一方、ジエチルアミノ基を有するビスピロールスクアリリウム色素の最大吸収波長は722 nm、最大蛍光波長は768 nmと大きく長波長化し、近赤外領域での吸収および蛍光を達成した。このことは、ビスピロールスクアリリウム色素において電子供与基の導入が最大吸収波長および最大蛍光波長の長波長化に大きく寄与することを示唆している。理論計算においてもジエチルアミノ基の導入により、HOMO-LUMO遷移が分子内電荷移動型の寄与が大きくなり、最大吸収波長の長波長化を支持している。
更に、ビスピロールスクアリリウム色素にチオフェン環を縮環させ、π共役系を伸張することにより、最大吸収波長は781 nm、最大蛍光波長は833 nmと更に長波長化することを見出した。

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

平成28年度中の目標であった最大吸収波長が700 nm以上で最大蛍光波長が800 nm以上の新規色素の開発に成功した.

今後の研究の推進方策

新規色素の構造改変および置換基導入により最大吸収波長および最大蛍光波長の更なる長波長化を目指す。

次年度使用額が生じた理由

繰越が可能であるので、試薬が買えず実験が中断しないよう、初年度にあらかじめ多く割り振っていた。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額は試薬の購入にあてる予定。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Fluorescence Properties of Pyrimidine-Based Diboron Complexes with Donor-π-Acceptor Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, K. Kasatani, T. Niwa, H. Sato, K. Funabiki, M. Matsui
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 ページ: 1816-1824

    • DOI

      10.1002/chem.201503625

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] スクアリウム色素およびそのホウ素錯体合成と吸収・蛍光特性2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      2016年色材研究発表会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-10-13 – 2017-10-14
  • [学会発表] 近赤外領域に吸収を示すスクアリリウムカチオン色素の開発2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、牧野俊樹、船曳一正、犬塚俊康、松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [学会発表] チオフェン縮環BODIPY の色素増感太陽電池への応用2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、木村興誠、船曳一正、犬塚俊康、松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [学会発表] ピロール縮環BODIPY の合成と光学特性2017

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、小出健太、船曳一正、犬塚俊康、松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [学会発表] アミノ基を有するビスピロールスクアリリウム色素のカチオン化による長波長化の検討2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、立川元貴、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      第47回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      2016-11-05 – 2016-11-05
  • [学会発表] ナフチリジンホウ素錯体の合成と光学特性2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、牧野俊樹、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      第47回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      2016-11-05 – 2016-11-05
  • [学会発表] Synthesis and fluorescence properties of bisboron complexes having β-iminoenolate ligands2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大、船曳一正、松居正樹
    • 学会等名
      2nd Internacional Caparica Conference on Chromogenic and Emissive Materials
    • 発表場所
      リスボン
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-08
    • 国際学会
  • [図書] 機能性色素の新規合成・実用化動向2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大他18名、監修:松居正樹
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2018-01-16  

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