フォトクロミック分子を用いた光応答性相互作用と超分子構造制御

使用光致变色分子的光响应相互作用和超分子结构控制

• 批准号: 07J08700
• 负责人: 廣瀬 崇至
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J08700/
• 关键词: 会合誘起発光挙動(AIEE); 疎水性相互作用; 自己組織化; 両親媒性; 下限臨界溶液温度(LCST); ジアリールエテン; フォトクロミズム

本年度は、水中における超分子組織化構造体と外部刺激応答性に関する知見を得ることを目的として、会合誘起増強発光(AIEE)を示す蛍光性色素に両親媒性側鎖を導入した誘導体の設計・合成を行い、超分子構造形成に伴う発光効率の増強と熱的な相転移挙動に関して詳細な検討を行った。更に、速度定数を用いた解析を行うことで、会合誘起増強発光研性のメカニズムに関して有用な知見を得ることができた。9,10-ビスフェニルエチニルアントラセン誘導体は、酢酸エチル中では高効率な発光(Φ_f=0.77)を示したのに対して、水中では超分子構造を形成することに伴って著しい消光を示した。これに対して、AIEE特性を示すことで知られる1,2-シアノビスビフェニルエテン誘導体では、酢酸エチル中(Φ_f=0.006)よりも水中(Φ_f=0.021)において蛍光量子収率の増加が確認され、その増強率はおよそ3.4倍であった。これまでの報告の多くは溶液中に分散したナノ粒子の状態での例が多く見られるが、本研究では水中で形成されるフレキシブルな構造体においてAIEEが観測されており、このことは外部刺激応答性という観点から興味深い系である。室温においてAIEE特性を示した水溶液を加熱すると、20～60℃の領域において発光強度が大きく消光する熱応答挙動が認められた。超分子キラル環境に由来する励起子分裂型のCDシグナルは、同じ温度領域において初期強度のおよそ半分程度まで強度が減少した後に、水溶液の下限臨界溶液温度(LCST)である60℃付近において更に急激な強度の減少が見られた。超分子構造に非常に鋭敏であることで知られる励起子分裂型のCDよりも、AIEEに由来する発光がより低い温度領域で素早く応答することが認められたことから、AIEE挙動は超分子構造変化の検出やバイオプローブの候補として、非常に高感度であることが示唆された。

This year, we will discuss in detail the discovery, purpose, convergence induced enhanced luminescence (AIEE), introduction, design and synthesis of inducers, supramolecular structure formation, phase shift, and enhancement of luminescence efficiency. In addition, the speed determination method is used to analyze the behavior, the convergence induction method is used to enhance the optical research property, and the useful knowledge is used to obtain the information. 9,10-diamino acid derivative with high efficiency (Φ_f=0.77) shows that supramolecular structure is formed in water. In contrast, the AIEE characteristics are shown, and it is known that the 1,2-anthocyanidine-inducing agent has an increase in the light quantum yield in acetic acid (Φ_f =0.006) and water (Φ_f =0.021), and the corresponding intensity rate has increased by 3.4 times. This paper reports that many particles are dispersed in solution, and many of them are formed in water. In this paper, AIEE is used to measure the response to external stimuli. The characteristics of AIEE at room temperature show that the temperature of the aqueous solution is higher than that at 20~60℃. The CD of the excitation splitting type in the supramolecular environment is reduced by half in the initial intensity and by half in the intensity in the same temperature range. The lower critical solution temperature (LCST) of the aqueous solution is reduced by 60℃. Supramolecular structure is very sensitive to light emission in the low temperature domain, and the AIEE structure is very sensitive to light emission in the low temperature domain.

项目成果

水中で組織化する両親媒性ジアリールエテンによる光誘起超分子環境変化とLCST転移挙動

光诱导的超分子环境变化和两亲性二芳基乙烯在水中组装的LCST转变行为

• 发表时间: 2008
• 期刊: 光化学 39
• 作者: 廣瀬崇至;松田建児
• 通讯作者: 松田建児

水溶液中における会合誘起発光特性を示す蛍光色素の組織化と熱応答挙動

荧光染料在水溶液中表现出缔合诱导发光特性的组织和热响应行为

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Hirose;et. al.;廣瀬崇至
• 通讯作者: 廣瀬崇至

両親媒性側鎖を有する蛍光性色素の組織化と会合誘起発光挙動

具有两亲性侧链的荧光染料的组织和缔合诱导发光行为

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Hirose;et. al.;廣瀬崇至;廣瀬崇至
• 通讯作者: 廣瀬崇至

Temperature-light dual control of clouding behavior of an oligo(ethylene glycol)-diarylethene hybrid system

• DOI: 10.1002/adma.200702314
• 发表时间: 2008-06-04
• 期刊: ADVANCED MATERIALS
• 影响因子: 29.4
• 作者: Hirose, Takashi;Irie, Masahiro;Matsuda, Kenji
• 通讯作者: Matsuda, Kenji

The photochromic and self-assembling properties of diarylethenes having chiral amphiphilic chains at the reactive carbon atoms

• DOI: 10.1039/b822880a
• 发表时间: 2009-06
• 期刊: New Journal of Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: T. Hirose;M. Irie;K. Matsuda