非破壊的に情報読み出し可能な単一分子光スイッチの開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18750119
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 北海道大学 (2008); 九州大学 (2006-2007)
• 研究代表者: 深港 豪 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80380583)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: フォトクロミズム / 光スイッチ / 蛍光 / 単一分子 / 非破壊読み出し

研究概要

本研究課題では、真の単一分子デバイスの実現に向けて、情報を読み出す光とスイッチを行う光刺激がそれぞれ独立に作用する "非破壊読み出し"機能を有するフォトクロミック蛍光スイッチング分子の開発をめざした。
紫外領域でのみフォトクロミズムが起こる不可視型ジアリールエテン分子を開発し、その不可視型ジアリールエテンと蛍光色素を連結した分子を用いることで、分子内電子移動を利用した可逆的な蛍光スイッチングおよび完全な非破壊読み出しが達成できることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Photocyclization Reaction of Diarylethene-Perylenebisimide Dyads upon Irradiation with Visible (> 500 nm) Light (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato、T. Doi、M. Tanaka、M. Irie
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C ページ: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromism of a Diarylethene Derivative in Aqueous Solution Capping with a Water-soluble Nano-cavitand (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Saitoh、T. Fukaminato、M. Irie
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry ページ: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perylenebisimide-linked Nitroxide for the detection of hydroxyl radicals (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Maki、N. Soh、T. Fukaminato 、H. Nakajima 、K. Nakano 、T. Imato
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 639 ページ: 78-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invisible Photochromism of Diarylethene Derivatives (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato、M. Tanaka、L. Kuroki、M. Irie
  • 雑誌名: Chemical Communications ページ: 3924-3926
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocyclization Reaction of Diarylmaleimide Derivatives in Polar Solvents (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ohsumi、M. Hazama、T. Fukaminato、M. Irie
  • 雑誌名: Chemical Communications ページ: 3281-3283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence Switching of a Diarylethene Derivative Having Oxazole Rings (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Shibata、L. Kuroki、T. Fukaminato、M. Irie
  • 雑誌名: Chemistry Letters 37 ページ: 832-833
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman Spectroscopic Study on Isomers of Photochromic 1,2-Bis(2,5-dimethyl-3-thienyl)perfl uorocyclopentene in Crystal and Stability of the Closed-ring Forms in the Open-ring Forms (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Saita、S. Kobatake、T. Fukaminato、 S. Nanbu、M. Irie、H. Sekiya
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 454 ページ: 42-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromism of Diarylethene Single-Molecules in Polymer Matrices (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato、T. Umemoto、Y. Iwata、 S. Yokojima、M. Yoneyama、S. Nakamura、M. Irie
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 129 ページ: 5932-5938
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Fluorescent Photochromic Compound for Labeling Biomolecules (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Soh、K. Yoshida、H. Nakajima、K. Nakano、T. Imato、T. Fukaminato、M. Irie
  • 雑誌名: Chemical Communications ページ: 5206-5208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformational Dependence of Energy Transfer Rate between Photochromic Molecule and Fluorescent Dye (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Yokojima、K. Ryuo、M. Tachikawa、 T. Kobayashi、K. Kanda、S. Nakamura、T. Ebisuzaki、T. Fukaminato、M. Irie
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 301-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Swallo-tailed Perylene Derivative: A New Tool for Fluorescent Imaging of Lipid Hydroperoxide (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Soh、T. Ariyoshi、T. Fukaminato、H. Nakajima 、K. Nakano 、T. Imato
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 5 ページ: 3762-3768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoswitching of Fluorescence Based on Intramolecular Electron Transfer (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Odo 、T. Fukaminato 、M. Irie
  • 雑誌名: Chemistry Letters 36 ページ: 240-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible Fluorescence Wavelength Shift Based on Photoinduced Aggregate Formation (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato 、M. Irie
  • 雑誌名: Advanced Materials 18 ページ: 3225-3228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Fluorescent Probe for Detecting Hydroperoxides with Strong Emission in the Visible Range (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Soh、T. Ariyoshi、T. Fukaminato、K. Nakano、M. Irie、T. Imato
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 16 ページ: 2943-2946
  • 査読あり
• [学会発表] 反応点に共役的にペリレンイミド色素を導入したジアリールエテンのフォトクロミズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪
  • 学会等名: 特定領域研究「フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出」第3 回公開シンポジウム
  • 発表場所: 京都テルサ(京都)
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] Photoswitching of Fluorescence based on Diarylethene Photochromism (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato、M. Irie
  • 学会等名: JSPS-CNRS Seminar New Horizons of Photochromism-From Design of Molecules to Applications-
  • 発表場所: Hotel du Golf (Arras,France)
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] 分子スイッチの単一分子分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪
  • 学会等名: 日本物理学会 2008 年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス(盛岡)、<Invited>
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] S,S-ジオキシドジアリールエテンの不可視フォトクロミズムと電子移動型蛍光スイッチングへの応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、田中 雅晃、土井 孝夫、入江 正浩
  • 学会等名: 2008年光化学討論会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] 蛍光性フォトクロミックジアリールエテンの合成と局所環境プローブとしての応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪
  • 学会等名: 第30回光化学若手の会
  • 発表場所: 国民宿舎マリンテラス芦屋(福岡)
  • 年月日: 2008-06-27
• [学会発表] Photoswitching of Fluorescence based on Diarylethene Photochromism at a Single-Molecule Level (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Fukaminato
  • 学会等名: The 1^<st> International Worlshop on Future Molecular Systems
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス(福岡)、<Invited>
  • 年月日: 2008-06-03
• [学会発表] S,S-ジオキシドジアリールエテンを用いた電子移動型蛍光スイッチング分子 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、田中 雅晃、入江 正浩
  • 学会等名: 日本化学会第88 春季年会
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス(東京)
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 不可視型フォトクロミズムを示すジアリールエテン (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中 雅晃、深港 豪、入江 正浩
  • 学会等名: 日本化学会第88 春季年会
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス(東京)
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] ペリレンビスイミド置換ジアリールエテン誘導体の特異なフォトクロミズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 土井 孝夫、深港 豪、入江 正浩
  • 学会等名: 日本化学会第88 春季年会
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス(東京)
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 高分子媒体中における単一ジアリールエテン分子のフォトクロミズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、横島 智、米山 満、中村 振一郎、入江 正浩
  • 学会等名: 2007 年光化学討論会
  • 発表場所: 信州大学松本キャンパス(松本)
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] アリール部位にスルホン環を有するジアリールエテンのフォトクロミズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中 雅晃、深港 豪、入江 正浩
  • 学会等名: 日本化学会第87 春季年会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2007-03-25
• [学会発表] 電子移動を利用した蛍光の光スイッチ (2007)
  • 著者名/発表者名: 尾堂 結華、深港 豪、入江 正浩
  • 学会等名: 日本化学会第87 春季年会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2007-03-25
• [学会発表] フォトクロミック分子材料を用いた単一分子光メモリ (2007)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、入江 正浩
  • 学会等名: レーザー学会学術講演 第27 回年次大会
  • 発表場所: シーガイヤ(宮崎)<Invited>
  • 年月日: 2007-01-17
• [学会発表] 光誘起凝集化を利用した可逆的な蛍光波長のスイッチング (2006)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、入江 正浩
  • 学会等名: 2006 年光化学討論会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス(仙台)
  • 年月日: 2006-09-11
• [図書] フォトクロミズム、ナノオプティクス・ナノフォトニクスのすべて-ナノ光技術の基礎から実用まで-第4 章 (2006)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、入江 正浩
  • 総ページ数: 273-279
  • 出版者: フロンティア出版
• [図書] 光技術動向調査報告書 (2006)
  • 著者名/発表者名: 深港 豪、入江 正浩
  • 出版者: 光産業技術振興協会
• [備考]
  • URL: http://tamaoki.es.hokudai.ac.jp/
• [産業財産権] 熱不可逆性逆フォトクロミック分子材料 (2007)
  • 発明者名: 入江正浩、深港 豪、田中 雅晃
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 2007-233672
  • 出願年月日: 2007-09-10
• [産業財産権] 生体分子標識用蛍光試薬 (2007)
  • 発明者名: 宗 伸明、今任稔彦、入江正浩、深港 豪
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 2007-173708
  • 出願年月日: 2007-07-02