ソフトクリスタル化学発光系の創製と刺激応答機能の時空間制御
キーワード
ソフトクリスタル、化学発光、時間分解分光法、有機過酸化物、りん光発光性金属錯体、電子移動、超高分解能顕微鏡、結晶構造解析、外部刺激応答機能、時空間制御関連する研究者
研究分担者: 石田尚行（電気通信大学大学院情報理工学研究科、教授）
研究分担者: 池田浩（大阪府立大学大学院 工学研究科、教授）
研究協力者: 松橋千尋（電気通信大学大学院情報理工学研究科、研究員）
研究概要
化学発光は熱化学反応により励起分子を生成して発光する現象であり、超高感度分析が可能であることから、ソフトクリスタル表面や内部の原子・分子レベルの極めて微少な構造変化を化学発光として検出可能と考えられる。本研究では、結晶への外部刺激で発光を開始するソフトクリスタル化学発光系を創製する。刺激に対する応答発現の作用機序を熱力学的・速度論的あるいは量子論的なアプローチにより解明することで、ソフトクリスタル上の任意の位置と時間に化学発光を発現させる時空間制御も目指す。具体的には2つの研究項目を柱として研究を進める。（1）分子集積した結晶内での化学発光系として、有機過酸化物や発光性金属錯体の反応を基盤とし、化学発光を可能にする結晶構造の必要条件を見出し、反応機構の学理を確立する。そこでは、刺激応答する結晶内部の格子エネルギーの空間伝播が学理の鍵を握る。そこで、（2）顕微鏡観察技術と時間分解分光法を駆使した刺激応答発現のフルタイム“その場”観察を基に作用機序を解明し、刺激応答の時空間制御を目指す。これらを総合して、超高感度刺激応答材料応用への展開を図る。
代表的な研究業績
- Spectroscopic Properties of Amine-substituted Analogues of Firefly Luciferin and Oxyluciferin
Kakiuchi, M.; Ito, S.; Yamaji, M.; Viviani, V. R.; Maki, S.; Hirano, T. Photochem. Photobiol. 2017, 93, 486–494.
DOI: 10.1111/php.12654 - Spectroscopic Properties of BF2 Complexes of N-(5-Phenyl-2-pyrazinyl)pivalamides Exhibiting Fluorescence in Solution and Solid State
Hachiya, S.; Hashizume, D.; Ikeda, H.; Yamaji, M.; Maki, S.; Niwa, H.; Hirano, T. J. Photochem. Photobiol. A 2016, 331, 206–214.
DOI: 10.1016/j.jphotochem.2015.10.014 - Catalytic Formation of Hydrogen Peroxide from Coenzyme NADH and Dioxygen with a Water-Soluble Iridium Complex and a Ubiquinone Coenzyme Analogue
Suenobu, T.; Shibata, S.; Fukuzumi, S. Inorg. Chem. 2016, 55, 7747–7754.
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b01220 - Catalytic hydrogen Production from Paraformaldehyde and Water Using an Organoiridium Complex
Suenobu, T.; Isaka, Y.; Shibata, S.; Fukuzumi, S. Chem. Commun. 2015, 51, 1670–1672.
DOI: 10.1039/C4CC06581F - Chemiluminescent 2,6-Diphenylimidazo[1,2-a]pyrazin-3(7H)-ones: a New Entry to Cypridina Luciferin Analogues
Ishii, Y.; Hayashi, C.; Suzuki, Y.; Hirano, T. Photochem. Photobiol. Sci. 2014, 13, 182–189.
DOI: 10.1039/C3PP50197C
研究業績
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thirano [at] uec.ac.jp