環境応答型強発光性スイッチ分子の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550047
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 前多 肇 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (40295720)
• 研究分担者: 千木 昌人 金沢大学, 物質化学系, 教授 (90135046)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 蛍光 / 吸収 / 光反応 / ピレン / ピレノファン / ケイ素官能基 / クラウンエーテル / スイッチ分子

研究概要

高い発光効率をもつ環境応答型スイッチ分子の設計と合成、発光特性の解明を行った。ナフタレンやピレン環にシリル基またはシリルエチニル基を導入すると、蛍光強度が著しく増大した。(1,3)ピレノファンおよび(1,8)ピレノファン類は、溶媒の極性と温度により蛍光特性が変化するスイッチ分子としてはたらいた。ベンゾクラウンエーテルとエチニルピレンを連結させた分子は、金属イオンを選択的に認識して蛍光特性が変化した。

研究成果

• [雑誌論文] Formation of a New Benzotriquinane Skeleton via Intramolecular Photocycloaddition Reactions of a Phenylethynes Moiety to a 1-Cyanonaphthalene Ring System (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Negoro, N., Nagayama, Y., Maeda, H., Ikeda, H
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: 13(2) ページ: 145-148
  • DOI: 10.1039/C3PP50243K
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission and transient absorption measurements of substitution effects of C-C triple bonds on relaxation processes of the fluorescent state of naphthalenes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M., Maeda, H., Minamida, K., Maeda, T., Asai, K., Konishi, G., Mizuno, K
  • 雑誌名: Res. Chem. Intermed 巻: 39(1) ページ: 321-345
  • DOI: 10.1007/s11164-012-0652-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Efficiency and Product Selectivity in the Photo-Claisen Type Rearrangement of an Aryl Naphthylmethyl Ether Using a Microreactor/Flow System (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Nashihara, S., Mukae, H., Yoshimi, Y., Mizuno, K
  • 雑誌名: Res. Chem. Intermed 巻: 39(1) ページ: 301-310
  • DOI: 10.1007/s11164-012-0650-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substitution effects of C-C triple bonds on deactivation processes from the fluorescent state of pyrene studied by emission and transient absorption measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M., Maeda, H., Nanai, Y., Mizuno, K
  • 雑誌名: ISRN Phys. Chem 巻: manuscript ID 103817
  • DOI: 10.5402/2012/103817
  • 査読あり
• [雑誌論文] Absorption and Fluorescence Spectroscopic Properties of 1- and 1, 4-Silyl-Substituted Naphthalene Derivatives (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Maeda, T., Mizuno, K
  • 雑誌名: Molecules 巻: 17(5) ページ: 5108-5125
  • DOI: 10.3390/molecules17055108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substitution effects of C-C triplet bonds on the fluorescent properties of perylenes studied by emission and transient absorption measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M., Maeda, H., Nanai, Y., Mizuno, K
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett 巻: 536 ページ: 72-76
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2012.03.108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Bonding Directed, Regioselective Photocycloaddition Reactions of Cyanonaphthalenes with Furanmethanols (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Chiyonobu, K., Mizuno, K
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: 10(9) ページ: 1445-1449
  • DOI: 10.1039/C1PP05060E
  • 査読あり
• [学会発表] 2-(ベンジロキシメチル)ナフタレン類の吸収・蛍光特性と光反応性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平田良介, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] ベンゾクラウンエーテル-エチニルピレン連結系分子に基づく金属イオン応答型蛍光センサーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中一弘, 荒谷萌菜, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 1, 3, 6, 8-テトラシリルピレン誘導体の吸収・蛍光特性に及ぼすケイ素上の置換基の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木翼, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 1, 8-ビス(ピレン-1-イルエチニル)ナフタレン類の合成とその分子内エキシマー発光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 濱塚明宣, 松野佑, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] Effect of Substituents on Silicon Atoms upon Absorption and Fluorescence Properties of Tetrasilylpyrenes and Tetrakis(silylethynyl)pyrenes (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Suzuki, T., Shoji, T., Segi, M
  • 学会等名: The 14th International Symposium Organized by Institute for Chemical Research, Kyoto University (ICRIS'14) "The Science and Technology of Smart Materials"
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
  • 年月日: 20140310-12
• [学会発表] 1, 8-ビス(ピレン-1-イルエチニル)ナフタレン類の合成とその分子内エキシマー発光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 濱塚明宣, 松野佑, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 平成25年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 石川県青少年総合研修センター
  • 年月日: 20131004-05
• [学会発表] ベンゾクラウンエーテル-テトラエチニルピレン連結系分子に基づく金属イオン応答型蛍光センサーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中一弘, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 平成25年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 石川県青少年総合研修センター
  • 年月日: 20131004-05
• [学会発表] テトラシリルピレン誘導体の吸収・蛍光特性に及ぼすケイ素上の置換基の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木翼, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 平成25年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 石川県青少年総合研修センター
  • 年月日: 20131004-05
• [学会発表] ピレノクラウンエーテルの合成とその金属イオン認識に基づく蛍光の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 広瀬研二, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 平成25年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 石川県青少年総合研修センター
  • 年月日: 20131004-05
• [学会発表] テトラシリルピレンおよびテトラキス(シリルエチニル)ピレン誘導体の吸収・蛍光特性に及ぼすケイ素上の置換基の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前多肇, 鈴木翼, 庄司智一, 千木昌人
  • 学会等名: 第60回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130913-15
• [学会発表] ベンゾクラウンエーテル-テトラエチニルピレン連結系分子に基づく金属イオン応答型蛍光センサーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中一弘, 荒谷萌菜, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学城北地区
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] 1, 8-ビス(ピレン-1-イルエチニル)ナフタレン類の合成とその分子内エキシマー発光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 濱塚明宣, 松野佑, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学城北地区
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] ピレノクラウンエーテルの合成とその金属イオン認識に基づく蛍光の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 広瀬研二, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130905-07
• [学会発表] ピレノクラウンエーテルの合成とその金属イオン認識能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 広瀬研二, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] Conformation and Fluorescence Properties of [3.3](1, 3)Pyrenophanes (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Hironishi, M., Segi, M., Ishibashi, R., Mizuno, K
  • 学会等名: 7th Asian Photochemistry Conference 2012 (APC2012)
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館
  • 年月日: 20121112-15
• [学会発表] ピレン-4, 5-ジオンを鍵中間体とするピレンの4, 5 位二置換体の合成とその吸収・蛍光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広瀬研二, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 平成24年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 富山観光ホテル
  • 年月日: 20121005-06
• [学会発表] ピレン誘導体の吸収・蛍光特性に与えるケイ素上の置換基の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄司智一, 前多肇, 千木昌人, テトラキス
  • 学会等名: 平成24年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 富山観光ホテル
  • 年月日: 20121005-06
• [学会発表] ベンゾクラウンエーテルーエチニルピレン連結系分子に基づく金属イオン応答型蛍光センサーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前多肇, 荒谷萌菜, 千木昌人
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] ピレン-4, 5-ジオンを鍵中間体とするピレンの4, 5 位二置換体の合成とその吸収・蛍光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広瀬研二, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 2012年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] ベンゾクラウンエーテル-エチニルピレン連結系分子に基づく金属イオン応答型蛍光センサーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前多肇, 荒谷萌菜, 千木昌人
  • 学会等名: 2012年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] Fluorescence Properties of [3.3](1, 3)Pyrenophanes Tethered by Group 16 Elements (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Hironishi, M., Segi, M., Ishibashi, R., Mizuno, K
  • 学会等名: The 10th International Conference on Heteroatom Chemistry (ICHAC-10)
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] Effect of Substituents on Silicon Atoms upon Absorption and Fluorescence Properties of Tetrakis(silylethynyl)pyrenes (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoji, T., Maeda, H., Segi, M
  • 学会等名: The 10th International Conference on Heteroatom Chemistry (ICHAC-10)
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] テトラキス(シリルエチニル)ピレン誘導体の吸収・蛍光特性に与えるケイ素上の置換基の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄司智一, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学日吉キャンパス, 矢上キャンパス
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] テトラキス(シリルエチニル)ピレン誘導体の吸収・蛍光特性に与えるケイ素上の置換基の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 庄司智一, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 第38回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂邦楽ホール
  • 年月日: 20111207-09
• [学会発表] ピレンの選択的エキシマー発光を指向した分子内並列構造の設計と合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松野佑, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 平成23年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 福井県坂井市港のホテル
  • 年月日: 20111000
• [学会発表] 芳香環への新規光環化付加反応の開発と, ピレンの蛍光特性に基づく強発光性分子および光スイッチ分子の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前多肇
  • 学会等名: 2011年光化学討論会境界領域の光化学に関するワークショップ
  • 発表場所: 宮崎県宮崎市青島パームビーチホテル
  • 年月日: 20110908-09
• [学会発表] ピレン誘導体の吸収・蛍光特性に与えるケイ素上の置換基の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 庄司智一, 前多肇, 千木昌人, テトラキス
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] ピレンの選択的エキシマー発光を指向した分子内並列構造の設計と合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松野佑, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] ピレノファン類の合成とその構造変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣西正人, 前多肇, 千木昌人, 石橋力弥, 水野一彦
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] テトラキス(シリルエチニル)ピレン誘導体の吸収・蛍光特性に与えるケイ素上の置換基の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 庄司智一, 前多肇, 千木昌人
  • 学会等名: 日本化学会近畿支部平成23年度北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] ピレノファン類の合成とその構造変化, 日本化学会近畿支部 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣西正人, 前多肇, 千木昌人, 石橋力弥, 水野一彦
  • 学会等名: 平成23年度北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 芳香環への分子内光環化付加反応による多環式化合物の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前多肇
  • 学会等名: 島根大学総合理工学部物質科学科講演会
  • 発表場所: 島根大学総合理工学部
  • 年月日: 2011-11-08
  • 招待講演
• [図書] The Fate of Excited States, 実践・化学英語リスニング物理化学編世界のトップの化学者と競うために, 第1部第3 章, 福井希一, 福住俊一, ルーク・上田サーソン編 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前多肇
  • 総ページ数: 14-19
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Interand Intramolecular Photocycloaddition of Aromatic Compounds, In CRC Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology, Third Edition; Griesbeck, A., Oelgemöller, M., Ghetti, F. Eds (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Mizuno, K
  • 総ページ数: 489-509
  • 出版者: CRC Press: Boca Raton
• [図書] 光転位反応, 有機合成化学ハンドブック, 第27 章第2 節第4 項, 有機合成化学協会編集
  • 著者名/発表者名: 前多肇
  • 出版者: 丸善出版株式会社(2014年刊行予定)
• [図書] 多環芳香族炭化水素の光化学, 光化学の事典-だれでもわかる光化学の初歩-, 第4 章第1 節(5), 光化学協会編集
  • 著者名/発表者名: 前多肇
  • 出版者: 朝倉書店(2014年刊行予定)
• [備考]
  • URL: http://kohka.ch.t.kanazawa-u.ac.jp/lab4/lab4.html