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2020 年度 実績報告書

ヒドロキノン二量体構造が拓く新規有機材料・デルタアレーンとスイッチング蛍光材料

研究課題

研究課題/領域番号 17H03023
研究機関山口大学

研究代表者

上村 明男  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30194971)

研究分担者 川本 拓治  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (70756139)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード蛍光材料 / バイオイメージング / 水溶性 / ポリエチレングリコール / 大環状化合物
研究実績の概要

1.エステル基の脱着による蛍光ON-OFF特性を活用した新規なバイオイメージング材料の創成:前年度の成果を元に3つのテトラエチレングリコール鎖を導入した水溶性2-スルファニルヒドロキノン二量体を用いた、リアルタイムバイオイメージング材料合成に着手した。テトラエチレングリコール鎖をエーテル結合とスルホニルエステルを介して導入した誘導体の合成を進めた。テトラエチレングリコールスルホン酸は、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルチオ酢酸エスエルに変換し、oxoneを用いて合成した。目的の化合部の構造や物性は現在検討を進めている。今後は残った1つのフェノール性水酸基を調査アルキルエステルとし、リパーゼなどとの反応によって蛍光が発生するかどうかについて検討を進める予定である。
一方2-スルファニルヒドロキノン二量体のテトラメチルエーテルの4つのメトキシ基の選択的脱保護法を用いて3つのメトキシ基を外した誘導体の酸化還元に対応した蛍光特性を検討した。この誘導体は一方のベンゼン核がヒドロキノンなので、酸化剤によってヒドロキノンとキノンが直結した化合物に変換できる。メタ過ヨウ素酸ナトリウムを用いると、酸化は定量的に進行し、蛍光特性が消滅した。一方酸化されたキノン誘導体にアスコルビン酸を作用させると数分で定量的に元のスルファニルヒドロキノン二量体へと変換でき、蛍光が速やかに復活した。すなわちヒドロキノン-キノンの酸化還元に対応した蛍光センサーとして利用が期待できることがことがわかった。
2.2-スルファニルヒドロキノン二量体を基本構造とする大環状デルタアレーンの誘導体合成とそのホストゲスト化学への新展開:デルタアレーンの合成の解決のためのアレーンジチオールの合成法として用いているNewman-Kwart転位の改良について引き続き検討を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of Water Solubility of 2-Phenylsulfanylhydroquinone Dimer Dye2021

    • 著者名/発表者名
      Kamimura Akio、Umemoto Haruka、Kawamoto Takuji、Honda Takeshi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 ページ: 9254~9262

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c00703

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 2-スルファニルヒドロキノン二量体蛍光色素の酸化還元応答2021

    • 著者名/発表者名
      安部航輝・川本拓治・上村明男
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
  • [学会発表] 2-スルファニルヒドロキノン蛍光色素の位置選択的誘導化反応2020

    • 著者名/発表者名
      安部航輝・川本拓治・上村明男
    • 学会等名
      第47回有機典型元素化学討論会
  • [備考] 独自に開発した青色蛍光染料を使ったバイオイメージング材料の開発に成功

    • URL

      http://www.chem.yamaguchi-u.ac.jp/research-achievement.html

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公開日: 2021-12-27  

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