アゾ基と典型元素の相乗効果に基づく蛍光性分子の開発と制御

基于偶氮基团与典型元素协同作用的荧光分子的开发与调控

• 批准号: 20036015
• 负责人: 川島 隆幸
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20036015/
• 关键词: アゾベンゼン; 光物性; 蛍光; 配位結合; 酸化還元; 水溶性; 構造・機能材料; 合成化学; 光スイッチ; 有機化学

昨年度までの本特定領域研究において、電子求引性の強いホウ素置換基を2位に有するアゾベンゼンが強い蛍光発光を示すことを見出した。今年度はその染色能力と蛍光発光特性を利用した生体蛍光染色色素への応用を見据えて、水溶性官能基を有するホウ素置換アゾベンゼンを合成することで、生体内への注入時に必要とされる水溶性の向上を図った。4'位にヒドロキシ基を有するホウ素置換アゾベンゼン誘導体は蛍光発光特性を有していたが、水溶化させるためにトリエチルアミンにより脱プロトンしたところ、蛍光が消失した。そこでイオン性官能基として第四級アンモニウム塩を4'位に有する誘導体を合成したところ、蛍光発光特性を保持しつつ、わずかではあるが水に溶解することがわかり、今後の改良に向けての指針を得た。次に、化学的刺激によって蛍光発光特性発現のオン・オフを制御するために、化学的な酸化還元反応による蛍光特性の制御を検討した。ジボリルアゾベンゼンに対して1当量のデカメチルコバルトセンを作用させると、アゾベンゼンアニオンラジカルの青色粘性固体が得られた。トルエン中室温でのESR測定において、g値が2.004であるブロードなシグナルが観測され、アゾベンゼンアニオンラジカルの生成が確認された。ジボリルアゾベンゼンの一電子還元反応の前後における光学的性質を比較すると、還元反応後に赤色から濃青色へと変化するだけでなく、光照射条件下における反応前の橙色の蛍光発光が消失した。還元後の溶液を空気にさらすと直ちに酸素酸化されて元のアゾベンゼンへと戻り、蛍光発光が回復した。すなわち、蛍光性ジボリルアゾベンゼンの蛍光発光挙動を、酸化還元反応によって可逆的に制御できることがわかった。

In the past year, the research in this specific field has shown that the electron selectivity of the strong element substitution group is 2-position, and the light emission is strong. This year, the dye ability and the light emission characteristics of the organism are utilized. The use of the dye pigment is based on the synthesis of water-soluble functional groups. The water-soluble dye is necessary for the injection of the organism. 4'-position light emitting properties of the inducer are soluble in water, and the light emitting properties of the inducer are soluble in water. In addition, the functional group of the fourth order has an inducer at the 4'position, and the light-emitting property is maintained. In addition, the water solubility is maintained. In the future, the improvement direction is obtained. The development and control of light emission characteristics of secondary and chemical stimuli and the control of light emission characteristics of chemical acidification are discussed. A green viscous solid is obtained when a certain amount of the mixture is used. ESR measurements at room temperature, g values up to 2.004, measurements up to 3.004, measurements up to 3.000, measurements up to 3.000, A comparison of optical properties of an electron redox reaction before and after the redox reaction is made. The orange luminescence before the redox reaction disappears under light irradiation. After the recovery of the solution, the acid is acidified and the solvent is recovered. The optical properties of the film are controlled by the reversible reaction of the film to the acid.

项目成果

Synthesis of organoboron compounds bearing an azo group and substituent effects on their structures and photoisomerization

• DOI: 10.1016/j.tet.2008.05.128
• 发表时间: 2008-08
• 期刊: Tetrahedron
• 影响因子: 2.1
• 作者: J. Yoshino;N. Kano;T. Kawashima

Synthesis and Properties of Pentacoordinate Phosphorus Compounds Containing a Pentacoordinate Silicon Atom

含五配位硅原子的五配位磷化合物的合成及性能

• 发表时间: 2008
• 期刊: Phosphorus, Sulfur, Silicon Relat. Elem. 183
• 作者: H. Miyake;N. Kano;T. Kawashima
• 通讯作者: T. Kawashima

6配位ジヒドロホスホラニドの合成とその多様な反応性

6-配位二氢磷酰胺的合成及其各种反应活性

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Kakeya;M.Tanabe;Y.Nakamura;K.Osakada;三宅秀明・狩野直和・川島隆幸
• 通讯作者: 三宅秀明・狩野直和・川島隆幸

アザボリンを基本骨格とした共役デンドリマーの合成と光物性

以氮杂硼烷为基本骨架的共轭树枝状聚合物的合成及光学性质

• 发表时间: 2009
• 作者: 半沢公也;石川尚子;田邊真;小坂田耕太郎;谷田部敦・小林潤司・川島隆幸;小坂田耕太郎;日下心平・伊藤雄佑・狩野直和・川島隆幸;櫛田知克・小林潤司・川島隆幸;櫛田知克・小林潤司・川島隆幸;小島達央・吾郷友宏・小林潤司・川島隆幸
• 通讯作者: 小島達央・吾郷友宏・小林潤司・川島隆幸

Structures and Properties of N-Substituted C-N Double Bond Compounds with an Intramolecular N-B Interaction

具有分子内N-B相互作用的N-取代C-N双键化合物的结构和性质

• 发表时间: 2008
• 作者: J. Yoshino;N. Kano;T. Kawashima
• 通讯作者: T. Kawashima