2018 年度研究成果報告書

高速逆フォトクロミック分子系の構築と応用展開

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K14475
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	機能物性化学
研究機関	青山学院大学
研究代表者	武藤克也青山学院大学, 理工学部, 助教 (10760605)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	フォトクロミズム / 可視光応答 / 非線形光応答 / 段階的二光子吸収 / 蛍光スイッチング / 超解像顕微鏡
研究成果の概要	本研究では、通常の正フォトクロミズムとは異なり可視光照射によって色が消える逆フォトクロミズムについて研究を行った。特に、二つの正逆フォトクロミック部位を結合させた分子が、可視光応答性を付与する上で必須な「非線形応答」を示すことが明らかとなり、可視光強度に応じて着色状態が変化する分子を合成した。また、逆フォトクロミック分子を用いて、光で蛍光能を制御できるTurn-ON型蛍光スイッチに成功し、超解像顕微鏡や単分子蛍光追跡用のプローブ分子として、逆フォトクロミック分子が有用であることを示した。
自由記述の分野	機能物性化学、光化学、有機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	フォトクロミック分子は、基礎研究のみならず、光記録材料や調光レンズ、超解像顕微鏡プローブ、生体機能制御などの光応答トリガーとしての応用が期待される。特に生命化学分野や材料科学分野において、非破壊的な可視光に応答する分子の創出が期待されている。本研究で開発した可視光非線形応答逆フォトクロミック分子は、反応する励起光強度に閾値を有し、室内光や背景光に左右されないフォトクロミック分子を開発する上で必要不可欠な特性である。また、光で蛍光能を制御できるTurn-ON型蛍光スイッチは、生命現象を詳細に観察できる超解像顕微鏡において重要であり、逆フォトクロミズムを利用した新しい研究展開が期待できる。