2015 Fiscal Year Annual Research Report
蛍光性ジピリン亜鉛錯体の一次元鎖を用いた光導波路の開発
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14J09434
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
土屋 瑞穂 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 蛍光 / オリゴマー / イミン / BODIPY |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イミン架橋は、室温、大気下でアミンとアルデヒドから容易に調製可能という合成の簡便さを有している。また、架橋を介したπ共役中継能から、容易にに生成するπ共役オリゴマー、ポリマーの生成が可能である。このような特性から、イミンは新規蛍光材料の創製にも有益であると考えられるが、イミンは比較的低いπ*軌道を有するため、一般的の蛍光性π共役分子に連結した際、光誘起電子移動により蛍光が消光するという欠点があった。一方、BODIPYのπ*軌道は低く、このような消光機構は問題にならないと考えられる。従って、本研究では、BODIPY同士をイミン、アゾメチン結合で連結し、その光物性を調べた。ホルミル修飾BODIPYは修飾前のBODIPYと類似した蛍光挙動をしめし、ホルミル基が電子構造に与える影響は最小限であることが分かった。イミン架橋BODIPYダイマーおよびオリゴマーは、室温大気下で容易に生成した。イミン連結BODIPYはアルキル架橋のものは蛍光性を示し、吸収、蛍光波長、蛍光量子収率はもとのホルミルBODIPYと変わらず、アルキル架橋のものはπ共役を伸長させない事が分かった。一方、アゾメチン架橋のものは連結したBODIPYユニット数に応じて吸収、蛍光波長が変化し、π共役がアゾメチン架橋を介して伸長している事が分かった。アゾメチン架橋BODIPYの蛍光量子収率は0.39-0.67であり、中程度ー高い値となった。溶液中での光物性に加え、赤外スペクトル、結晶構造、電気化学的挙動、熱安定性についても調べた。以上から、イミン連結BODIPYの発光挙動を明らかにし、発光分子として優れた光物性を有する事を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
イミン連結BODIPYを複数調製し、その反応挙動を観測とすると共に、調製したBODIPYダイマー、オリゴマーの光物性を取得、解析する予定であった。まず、反応の挙動については、ホルミルBODIPYと各種ジアミンは室温大気下で数時間から終夜反応させる事により反応が完結することが明らかとなった。また、BODIPYダイマー、オリゴマーについては再結晶またはゲル透過クロマトグラフィー（GPC）で分離したところ、架橋部位に対応する光物性を示す事が分かった。アルキル架橋のものは原料のBODIPYと類似した吸収、蛍光波長、蛍光量子収率を示し、アルキル架橋及びイミン部位がBODIPYに最小限の影響のみを与える事が分かった。一方アゾメチン架橋のものは連結したBODIPYユニット数に応じて吸収、蛍光波長が長波長にシフトした。π共役がアゾメチン部位を介して伸長している事が示唆される。以上より計画していた点を予定通り明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
BODIPYイミンオリゴマー体の光物性について、既存のデータ及び計算化学などを用いて考察を深める。BODIPYをアミノ末端シリカゲルに固定した際の諸光物性を得る。シリカゲルに担持する濃度や、BODIPYの種類を変更した際の発光挙動を観察する。また、蛍光スペクトル、蛍光量子収率、蛍光寿命測定を行う。固体表面上の発光挙動についてより深い考察を行う。
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Research Products
(1 results)
