RESEARCH

化学科、分子機能化学講座、倉持碧さん(2022年度卒)、清水莉歩さん(2020年度卒)、上田将史助教、真崎康博教授と千葉工業大学、応用科学科、大場勇希くん(修士2年)、山本典史教授との共同研究による成果がWiley-VCH発刊のEuropean Journal of Organic Chemistry誌に掲載され、Chemistry Europeの科学ニュースマガジンであるChemistryViewsにて特集されました。

クマリンは天然に存在する芳香族ラクトンで、動植物中に様々な形で取り込まれている生物有機化合物です。クマリン誘導体は生物活性や発光特性を示すことから、生物有機および純有機機能性材料の開発に有望とされています。また、蛍光性クマリン誘導体のわずかな構造の違いが凝集誘起発光(AIE)を誘導することから、化学修飾による分子構造の多様化によって、有機光学材料の開発を魅力的なものにしています。
本研究では、ベンゾクマリン類を融合した三脚巴状分子の合成に成功しました。これらの三脚巴状分子は特徴的な湾曲構造をとっており、ベンゾクマリンの縮合様式の違いによって、それぞれ異なる分子集積構造をとることがX線結晶構造解析から明らかになりました。希釈溶液中では、分子反転挙動の影響を強く受けるため、微弱な蛍光発光を示しますが、凝集体を形成させることで分子反転を抑制し、蛍光強度を増強させることに成功しました。今後、固体発光色素やバイオイメージング材料への応用が期待できます。

本研究は、日本学術振興会科学研究費助成事業(科研費)、
JP21K14615「ヤヌス型蛍光色素分子を用いた分子配列制御に基づくキラル空間の創成」
JP22K05025「凝集誘起発光において非断熱遷移ダイナミクスが巧みに制御されるメカニズムを捉える」
JP22K05070「チエノアセン類を基盤とした環状分子による酸化還元活性集積体の創成」の助成を受けて実施されました。

論文タイトル
Benzocoumarin-Fused Triskelions Exhibit AIEE due to Inhibited Molecular Inversion
著者
Masafumi Ueda, Midori Kuramochi, Riho Shimizu, Yuki Ohba, Norifumi Yamamoto, Yasuhiro Mazaki
DOI 
10.1002/ejoc.202400015

論文(European Journal of Organic Chemistry)
https://doi.org/10.1002/ejoc.202400015
特集記事(ChemistryViews, the Magazine of Chemistry Europe)
https://www.chemistryviews.org/synthesis-and-characterization-of-coumarin-fused-triskelion-shaped-scaffolds/