理論計算による新設計法で凝集誘起発光色素の開発に成功 -見たい対象だけ光らせる分子イメージング蛍光色素の自在設計-

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铃木聡 福井谦一记念研究センター 特定研究员、 岩井梨辉 东京工业大学 修士課程学生、小西玄一 同准教授、九州大学、大阪大学、仏?ナント大学の研究グループは、化学反応の経路を予測する理論計算の方法を用いて、凝集誘起発光色素(以下、AIE色素)を設計?合成することで、溶液中では消光し、固体状態で100%に近い発光量子収率を示す色素の開発に成功しました。

础滨贰色素は、一般的な蛍光色素と逆に、希薄溶液状态では発光せず、固体?凝集状态で强発光する蛍光色素です。この性质を利用して、センサーや分子イメージングなどへの応用が期待されています。本研究グループは、励起状态において大きな构造変化を起こすことが知られている蛍光色素スチルベンの二重结合のまわりを炭化水素锁で缚った桥かけスチルベンをモデルにして、溶液中で消光する化学反応経路を持つ分子构造を理论计算により探索しました。见つかった色素分子を実际に合成すると、理论计算の予测通りの机能を示しました。

この理论计算による方法は、従来の経験的な构造设计に代わる、础滨贰色素の简便かつ强力な设计法であり、今后、情报科学との融合などにより、目的に适合した机能を持つ色素の开発への応用が期待されます。

本研究成果は、2020年 3月26日に、 国際学術誌「Angewandte Chemie」のオンライン版に掲載されました。

図:本研究で开発した凝集有机発光色素「桥かけスチルベン(苍=7)」

详しい研究内容について

书誌情报

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Riki Iwai, Satoshi Suzuki, Shunsuke Sasaki, Amir Sharidan Sairi, Kazunobu Igawa, Tomoyoshi Suenobu, Keiji Morokuma, Gen‐ichi Konishi (2020). Bridged Stilbenes: AIEgens Designed via a Simple Strategy to Control the Non-radiative Decay Pathway. Angewandte Chemie International Edition, 59(26), 10566-10573.