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国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院理学研究科の村井 征史 准教授とトランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM^*）の山口 茂弘 教授らの研究グループは、新たな分子骨格を用いて凝集することで近赤外领域に狭い蛍光帯を示す、高度に安定化されたカチオン性分子の开発に成功しました。
800 nmを超える近赤外領域で発光する有機分子の開発は、ヘルスケア用途に応用可能なオプトエレクトロニクス材料^注5)や、生命科学研究の基盘技术の蛍光イメージングの进展において强く求められています。しかし、そのような特性をもつ分子の报告例は限られており、新たな分子骨格の设计法の确立が必要とされてきました。
本研究では、非ベンゼンノイド芳香族のアズレンの导入と、分子骨格の平面固定化により、高い化学安定性をもつカチオン性分子を作ることに成功しました。さらに、この分子が、溶液中で凝集すると近赤外领域に极度に狭い蛍光帯を示すことを见出しました。今回の分子设计法は、多彩なカチオン性近赤外発光材料の创出に繋がると期待されます。
本研究成果は、2022年10月28日付アメリカ化学雑誌「Journal of the American Chemical Society」オンライン版に掲載されました。

【ポイント】

?近赤外领域^注1)で蛍光を示す分子の开発には、新たな分子骨格の设计法が必要である。
?非ベンゼノイド芳香族^注2)のアズレン^注3)の组み込みと、ケイ素原子による分子骨格の平面固定化により、カチオン^注4)性&辫颈;共役分子の高度な安定化を実现した。
?得られたカチオン性分子が凝集することで、近赤外领域にシャープな吸収および蛍光が発现することを実証した。

　
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【用语説明】

注1) 近赤外領域:
可視光より長波長の電磁波の中で、波数12500～4000 cm^-1(波長800～2500 nm)の光。

注2) 非ベンゼノイド芳香族:
ベンゼン环をもたない环状分子の中で、芳香族性をもつものの総称。

注3) アズレン:
7员环と5员环が缩环した构造をもつ分子。浓青色を呈する分子であり、生理活性をもつなど、构造异性体にあたる2つの6员环が缩环したナフタレンとは大きく异なる性质をもっている。

　
注4) カチオン:
正电荷をもつ化学种。この内、炭素原子上に正电荷をもつ化学种を特にカルボカチオンとよぶ。

　
注5)オプトエレクトロニクス材料：
物质がもつ光学的な特性が応用された电子机器の総称。光通信やレーザーを応用した计测?加工?医疗をはじめ、产学の多岐に渡る分野で広く応用されている。

【论文情报】

雑誌名：Journal of the American Chemical Society オンライン版
論文タイトル：Diazulenylmethyl Cations with a Silicon Bridge: A π-Extended Cationic Motif to Form J-Aggregates with Near-Infrared Absorption and Emission
（ケイ素架橋ジアズレニルメチルカチオン: 近赤外吸収および蛍光特性を示すJ会合体を形成する新しいπ拡張カチオン）
著者： Masahito Murai, Mikiya Abe, Soichiro Ogi, Shigehiro Yamaguchi
（村井 征史、阿部 幹弥、大城 宗一郎、山口 茂弘、下线は本学関係者）
DOI: doi.org/10.1021/jacs.2c08372
URL:

※【奥笔滨-滨罢产惭について】（）
黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所（滨罢产惭）は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム（奥笔滨）の1つとして採択されました。
滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子（化合物）を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究を行うミックス?ラボ、ミックス?オフィスで化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発を行い、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といったさまざまな课题に取り组んでいます。これまで10年间の取り组みが高く评価され、世界トップレベルの极めて高い研究水準と优れた研究环境にある研究拠点「奥笔滨アカデミー」のメンバーに认定されました。

【研究代表者】