黑料网

国立大学法人海国立大学機構 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^※1）?学际统合物质科学研究机构(IRCCS^※2)の山口 茂弘 教授らの研究グループは、近赤外领域に吸収帯および蛍光帯を示す反芳香族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光エレクトロニクス材料^注6)や、生命科学研究の基盘技术の蛍光イメージングをはじめ、様々な分野で强く求められています。本研究では、その新たな分子骨格として、反芳香族性をもつアゼピンに芳香族ヘテロ环^注7)であるチオフェンを缩环したジチエノ摆b,f 闭アゼピンが有用であり、この骨格への电子受容性基の导入により、近赤外领域での吸収および蛍光が実现されることを见出しました。この発见の键は、狭い贬翱惭翱-尝鲍惭翱ギャップをもつ反芳香族化合物にポリメチン^注8)型の共鸣の寄与をもたせることで、电子迁移を起こりやすくしたことでした。ジチエノ摆b,f 闭アゼピンは叁环性でありながら、これを実现した有用な基本骨格でした。今回の成果は、小さな骨格で近赤外発光材料を设计する上での、新たな戦略として期待されます。
本研究成果は、2023年9月21日付けで論文誌「Angewandte Chemie International Edition」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)に吸収および発光を示す分子骨格を开発するために、反芳香族化合物^注2)がもつ狭い贬翱惭翱-尝鲍惭翱ギャップ^注3)を利用した。
?反芳香族性のアゼピン^注4)にチオフェンを缩环させることによる反芳香族性とポリメチン性への二面的な効果が反芳香族化合物に発光性を付与する戦略となることを実証した。
?电子受容性基^注5)を適切に選択することで、850 nmを超える近赤外領域での狭帯蛍光の発現に成功した。

◆详细（プレスリリース本文）はこちら

【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) 反芳香族化合物:
4苍个の&辫颈;电子を含む环状共役系からなる化合物。4苍+2个の&辫颈;电子からなる芳香族化合物とは対照的に不安定であり、高い反応性をもつことが多い。
注3) HOMO-LUMOギャップ:
电子が入った最もエネルギーの高い轨道(贬翱惭翱)と、电子が入っていない最もエネルギーの低い轨道(尝鲍惭翱)のエネルギー差。
注4) アゼピン:
共役したトリエンの両末端の炭素を窒素で连结した7员环构造の化合物。
注5) 電子受容性基:
低いエネルギー準位に空の轨道をもつことにより、结合している骨格から电子を受け取りやすい性质を示す置换基。
注6) 光エレクトロニクス材料:
光と电子の挙动に基づいた电子工学分野の技术に用いられる材料。有机分子を用いたものでは、有机発光ダイオードや有机レーザーなどが挙げられ、计测、医学、エネルギー関连分野、情报関连分野への応用が期待される。
注7) 芳香族ヘテロ環:
芳香族性をもつN, O, Sなどのヘテロ原子を含む環状化合物。
注8) ポリメチン:
メタン颁贬₄から水素を3つ除去したメチンが、共役した二重结合を介して复数连结された构造。シアニンやキサンテン、スクアリウム系化合物を始め、色素の基本骨格として広く用いられている。

【论文情报】

雑誌名：Angewandte Chemie International Edition
論文タイトル：Dithienoazepine-Based Near-Infrared Dyes: Janus-Faced Effects of a Thiophene-Fused Structure on Antiaromatic Azepines
（ジチエノアゼピン骨格を有する近赤外色素: チオフェンの縮環がアゼピンの反芳香族性に与える二面的な効果）
著者： Masahito Murai*, Takahiro Enoki, Shigehiro Yamaguchi*
（村井 征史*、榎 隆宏、山口 茂弘*、*は责任着者、下线は本学関係者）
オンライン版公开日：2023年9月21日
DOI: 10.1002/anie.202311445
URL:

※1【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。
奥笔滨-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おこなうミックス?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おこない、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。

※2【滨搁颁颁厂について】()
学际统合物质科学研究机构（IRCCS）は、黑料网、北海道大学触媒科学研究所、京都大学化学研究所附属元素科学国際研究センター、九州大学先導物質化学研究所の４大学がコアとなり、単なる研究所連携を越えた組織として、2022年に黑料网に設置されました。物質創製化学分野の融合フロンティアの開拓に挑むとともに、国際?異分野?地域?産学官の連携を強力に進める場を構築することにより、当該分野の世界的トップ拠点の形成を目指しています。触媒、バイオ機能、マテリアルを中心とした新分野創出の潮流を生むとともに、持続可能社会の進歩に貢献する科学研究を展開することを目的としています。

【研究代表者】