2021 年度研究成果報告書

ターンオン型のフッ素センサーに向けたビスマス含有π共役高分子の創出

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15331
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分35010:高分子化学関連
研究機関	山形大学
研究代表者	松村吉将山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30791818)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード	ビスマス / 化学センサー / フッ化物イオン検出 / Turn-on型センサー
研究成果の概要	ビスマス-ジチオカルボキシレート構造を有するポリマーの開発および、turn-on型フッ化物イオンセンサーへの応用を検討した。例えば、フルオレン誘導体から調整したジグルニャール試薬をモノマーとして用い、これに二硫化炭素とジクロロフェニルビスムチンを反応させる方法でポリマーを合成した。得られたポリマーは蛍光発光性を有していなかったが、フッ化物イオン源としてテトラブチルアンモニウムフルオリドを添加することで、蛍光性の化合物へと変化し、この時の傾向量子収率は0.20であった。すなわち、顕著なturn-on型フッ化物イオンセンサーとしての性質を示すことを明らかにした。
自由記述の分野	高分子化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ビスマス-炭素結合が不安定であるためか、有機材料としての応用が限定されていたビスマスを用いた機能性材料を創出することができた。本分子設計手法により、安定に有機ビスマスを活用できることが明らかになった。また、フッ化物イオンの検出は、水の安全性確保にもつながる技術であるため、社会的意義が大きい。