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2015 年度 実績報告書

大きなストークスシフトを有し凝集状態においても強い蛍光を示す新規色素の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25870293
研究機関岐阜大学

研究代表者

窪田 裕大  岐阜大学, 工学部, 助教 (50456539)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード機能性色素 / 固体蛍光 / 近赤外蛍光 / AIEE / ソルバトクロミズム / ストークスシフト / ホウ素 / エレクトロクロミズム
研究実績の概要

研究の目的は,大きなストークスシフトを有し,希薄状態だけでなく凝集状態においても,近赤外領域に強い蛍光を示す有機蛍光色素の開発であった.我々は,これまでの蛍光色素の開発の中で,β-iminoenolate配位子を有するホウ素錯体が大きなストークスシフトを示すこと,ホウ素原子上に嵩高い置換基を導入することで,固体蛍光が発現するという実験結果を得ていた.これらの知見を元に,目標を達成するために,以下の色素を合成した.

①ピリミジン単核ホウ素錯体:AIEE特性などの興味深い蛍光特性を示すことを明らかにした.しかしながら,アセトニトリル中での最大蛍光波長(Fmax)が565 nm,ストークスシフト(SS)が113 nm,固体状態でのFmaxが629 nmと目標とする近赤外(Fmax > 700 nm)には蛍光波長がとどかなかった.
②ピラジン単核ホウ素錯体:Dual fluorescenceなどの興味深い蛍光特性を示すことを明らかにした.しかしながら,アセトニトリル中でのFmaxが655 nm,SSが169 nm,固体状態でのFmaxが672 nmであった.ピリミジン単核ホウ素錯体よりは長波長化に成功したが,目標とする近赤外(Fmax > 700 nm)には蛍光波長には至らなかった.
③キノイド型二核ホウ素錯体:近赤外領域に吸収(800 nm)に吸収を示し,またエレクトロクロミズムを示すこと明らかにした.しかしながら,今回合成したキノイド型二核ホウ素錯体は対称構造を有するために蛍光は示さなかった.今後構造を非対称にすることで,目標の達成が期待できる.
④ピリミジン二核ホウ素錯体:目標としていた,アセトニトリル中で大きなSS(174 nm)を有し,近赤外領域(Fmax: 710 nm)に蛍光を示し,尚且つ,固体状態で近赤外領域(Fmax: 709 nm)に蛍光を示すことを明らかにした.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Fluorescence Properties of Pyrimidine-Based Diboron Complexes with Donor-π-Acceptor Structure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, K. Kasatani, T. Niwa, H. Sato, K. Funabiki, M. Matsui
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 ページ: 1816-1824

    • DOI

      10.1002/chem.201503625

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Absorption, and Electrochemical Properties of Quinoid-Type Bisboron Complexes with Highly Symmetrical Structures2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, T. Niwa, J. Jin, K. Funabiki, M. Matsui
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 17 ページ: 3174-3177

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b01547

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strategy to enhance solid-state fluorescence and aggregation-induced emission enhancement effect in pyrimidine boron complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, K. Kasatani, H. Takai, K. Funabiki, M. Matsui
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 44 ページ: 3326-3341

    • DOI

      10.1039/C4DT03318C

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ナフチリジンを母体とした二核ホウ素錯体の合成と光学特性2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・牧野俊樹・船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-26
  • [学会発表] 近赤外領域に吸収・蛍光を示すチエノピロールを母体としたスクアリリウム色素の開発2016

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・立川元貴・船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-26
  • [学会発表] 近赤外領域に吸収・蛍光を示すジアルキルアミノフェニル基を有するビスピロールスクアリリウム色素の合成2015

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大・立川元貴・船曳一正・松居正樹
    • 学会等名
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-07
  • [学会発表] 新規な色素骨格を有する有機蛍光ホウ素錯体2015

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大
    • 学会等名
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] ピリミジン-ホウ素錯体の合成と蛍光特性2015

    • 著者名/発表者名
      窪田裕大,笠谷幸平,船曳一正,松居正樹
    • 学会等名
      2015年度色材研究発表会
    • 発表場所
      千葉工業大学
    • 年月日
      2015-10-20 – 2015-10-21
  • [学会発表] Synthesis and Fluorescence Properties of Pyrimidine Mono- and Bisboron Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      The Seventh East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials
    • 発表場所
      Osaka Prefecture University, Japan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Fluorescence Properties of Pyrimidine Based Bisboron Complexes Having D-π-A Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kubota, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
    • 学会等名
      12th International Symposium on Functional π-Electron Systems
    • 発表場所
      University of Washington, USA
    • 年月日
      2015-07-19 – 2015-07-24
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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