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柔軟性側鎖を有するかご型シルセスキオキサンを基盤とした刺激応答性発光材料の創成

基于具有柔性侧链的笼形倍半硅氧烷的刺激响应性发光材料的创建

基本信息

批准号：
19J15035
负责人：
成清颯斗
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

有機成分のデザイン性と無機成分の高い耐久性を兼ね備えた分子として、かご型シルセスキオキサン(POSS)が注目されている。POSSはSi－O結合を骨格とした剛直な立方体の各頂点に有機側鎖を有する分子である。そのユニークな三次元構造に由来した特異な物性が着目され、発光団を修飾することで蛍光センサーとしての応用が期待される。しかし、骨格の剛直性に起因して刺激応答性が発現した報告は少なく、蛍光センサーへの応用のためには新たな分子設計指針の確立が必要である。本研究では、剛直なPOSSと発光団を柔軟な側鎖で連結することで、刺激応答性の発現と新奇蛍光センサーの開発を検討する。これらの背景を踏まえ、本研究員は側鎖間の高効率な分子内相互作用を積極的に利用することを着想し、種々のアニオンと結合能を示す水素結合ドナー性基を集積したPOSS誘導体の合成と蛍光センサーへの応用に取り組んだ。前年度の研究結果から、水素結合ドナー性基を集積したPOSS誘導体では、単一側鎖と同様の構造を有するモデル化合物と比較して高いアニオン結合能を示すことが明らかとなった。また、発光色素を修飾した場合、アニオンを認識する蛍光センサーとして利用できることを見出した。本年度では、種々の側鎖長を有するかご型シルセスキオキサン誘導体の合成方法を確立し、側鎖長と検出感度の関係性について評価した。その結果、側鎖長が短いPOSS誘導体ほど高感度で検出できることを見出し、低濃度条件下においても定量的な分析が可能であることを示した。本研究の成果は、有害のアニオン種を高感度に検出するための蛍光センサーとして利用できることが期待される。また、水素結合ドナー性基を他種の化学種と結合するリガンドに変えることで様々な検出対象に適用できると考えられる。

The organic component and the inorganic component have high durability, and the molecular component and the inorganic component have high durability, and the organic component and the inorganic component have high durability. POSS is a Si-O bond. It's a straight cube. It's a molecule. The origin of the three-dimensional structure is unique, and the light source is expected to be modified. It is necessary to establish new molecular design guidelines for the development of new molecular design methods. This study is to investigate the development of optical fiber, optical fiber, optical fiber and optical fiber. This paper describes the synthesis and application of POSS-induced molecules based on high efficiency intramolecular interactions. The results of the previous year's study showed that the binding energy of POSS inducers was higher than that of POSS inducers. In the case of light emitting pigments, light emitting pigments can be used. This year, the relationship between the length and sensitivity of side locks was evaluated. The results show that the length of the side lock is short, and the POSS inducer is high sensitive, and the quantitative analysis is possible at low concentrations. The results of this study are expected to be highly sensitive to harmful substances. For example, if a chemical species is combined with water, it is necessary to combine the chemical species with other chemical species.