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2014 年度 実績報告書

縮環型キノキサリン化合物の凝集状態の特性を利用した機能開拓

研究課題

研究課題/領域番号 24550146
研究機関千葉大学

研究代表者

松本 祥治  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50302534)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード固体発光 / 蛍光発光 / キノキサリン / 微細構造 / 結晶構造 / πスタック / 色調変化
研究実績の概要

縮環型キノキサリン化合物の溶液および凝集状態での蛍光特性について,系統的な検討を加えた。
ジピロロキノキサリンを主骨格とし,炭素原子の窒素原子への置換やベンゼン環の縮環により得られる,対称および非対称のジアゾロキノキサリン誘導体について検討した。オルト位に各種アゾールを導入した化合物に対する分子内環化反応により炭素―炭素結合を形成させて目的の化合物を合成した。結合を形成させるアゾールの種類によって反応を変えることで種々の化合物を合成でき,合成法に関しても系統的な手法を確立することができた。得られた化合物はいずれも,溶液状態において中程度から良好な蛍光量子収率をもった発光を示すことが明らかとなった(Φ=0.32-0.55)。とくに吸収および蛍光スペクトルにおける波長および形状と構造に良い相関関係が見出され,ベンゼン環が縮環した構造では微細構造をもった蛍光スペクトルが得られることを明らかにした。さらに,縮環しているアゾールの種類が吸収および蛍光波長に大きな影響を与えていることを見出した。固体状態の蛍光についても測定を行い,いずれの化合物も高い平面性を有していながら蛍光発光性を持つことが明らかとなった(Φ=0.02-0.36)。固体状態の蛍光スペクトルには溶液で見られた顕著な構造との相関関係は見出されなかったが,深青色から水色様までの色調を示した。いくつかの化合物については単結晶X線構造解析により結晶構造について明らかにし,類似構造においてもπスタックの有無などで異なる結晶構造をとることを見出すとともに,結晶構造が蛍光特性(蛍光波長や蛍光量子収率)に影響を与えている知見を得た。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち謝辞記載あり 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Systematic Investigation of Fluorescence Properties of Symmetric and Asymmetric Diazolo[1,2-a:2',1'-c]quinoxaline Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Shoji Matsumoto, Keisuke Sakamoto, Motohiro Akazome
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 91 ページ: 795-814

    • DOI

      10.3987/COM-15-13189

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 多様な状態で蛍光発光可能な縮環型有機化合物群の開発2014

    • 著者名/発表者名
      松本祥治
    • 雑誌名

      Jasco Report

      巻: 56 ページ: 15-22

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 2,2'-ビイミダゾール誘導体からの2種類の発光への置換基による影響2015

    • 著者名/発表者名
      松本祥治,松島佳紀,赤染元浩
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] アリールカルボン酸エステルをアクセプターとするドナー-π-アクセプター化合物のメカノクロミズム発現2015

    • 著者名/発表者名
      松本祥治,茂木 淳,加藤直希,赤染元浩
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] ジアゾロ[1,2-a:2',1'-c]キノキサリン誘導体の固体発光と結晶構造2015

    • 著者名/発表者名
      松本祥治,赤染元浩
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] Novel Fluorophore Consisted of Diimidazo[1,2-a: 2',1'-c]quinoxalinium Salt2014

    • 著者名/発表者名
      Shoji Matsumoto, Hajime Abe, Tatsuya Kuroshio, Motohiro Akazome
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-9), The 5th New Phase International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (NICCEOCA-5)
    • 発表場所
      Petaling Jaya (Malaysia)
    • 年月日
      2014-12-03
  • [学会発表] 分子内にアニオン性官能基を有するジイミダゾキノキサリニウム誘導体の合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      畠山博樹,黒潮達也,赤染元浩,松本祥治
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江東区船堀)
    • 年月日
      2014-10-16

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公開日: 2016-06-01  

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