多重論理認識能を有する含窒素ヘテロ環蛍光性ホストの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640583
• Research Institution: Seikei University
• Principal Investigator: 岩田 理 成蹊大学, 工学部, 助手 (10223398)
• Keywords: 多重分子認識 / クラウンエーテル / 論理素子 / ビリドイミダゾキノキサリ / アルカリ土類金属 / フルオロファー / NAND / 遷移金属

Research Abstract

昨年までの検討で、ピリオイミダゾピラジノフェナントロリン(PIPPh)の合成法および遷移金属認識能について明らかにしてきた。その結果、遷移金属を添加すると紫外-可視吸収スペクトルが複雑に変化し解析が困難であることが明らかになった。そこで本年は、シンプルな構造であるピリドイミダゾキノキサリン(PIQ)骨格を用いて、遷移金属とアルカリ・アルカリ土類金属の多重論理認識について検討した。
PIQ骨格に遷移金属を添加するとイミダゾピラジン部位で金属を認識して吸収スペクトルに変化を及ぼすことが判った。添加するゲスト濃度を変化させると、亜鉛の場合には等吸収点が見られ、単純な錯体を形成していることが予想された。また添加するカチオンによっても異なった挙動を示し遷移金属カチオンを認識していることが明らかとなった。
アルカリ・アルカリ土類金属を認識する部位としてクラウンエーテル側鎖を導入したPIQ-12Crown4を新規に合成した。アルカリ金属・アルカリ土類金属のチオシアン酸塩、過塩素酸塩を添加すると吸収スペクトルは変化をしなかったが、アルカリ土類金属のチオシアン酸塩を添加した場合のみ蛍光の消光が観測された。この挙動はピリドイミダゾピラジン(PIP)にクラウンエーテル側鎖を導入したものと同様のNANDロジックの認識を示した。
遷移金属カチオンとアルカリ土類金属カチオンを同時に添加すると、両者を別々に添加したときの挙動が組み合わされ複雑な論理回路を形成することが出来た.その回路は取り出す出力信号(紫外-可視吸収スペクトル、蛍光スペクトル)によっても異なっており、複数の入力信号(添加する金属塩)に対して様々なロジックを発現することができた。