高輝度の円偏光発光を放射する 分子レベルで封止された有機蛍光色素の開発に成功

ポイント

環状オリゴ糖（シクロデキストリン）^＊1によって二成分の有機蛍光色素^＊2を分子レベルで封止したロタキサン型円偏光発光（Circularly Polarized Luminescence, CPL）色素^＊3,4を開発しました。
開発したロタキサン型CPL色素は既存の有機 CPL 色素の中で最も高い CPL輝度（Brightness of Circularly Polarized Luminescence,B_CPL）^＊5を示しました。
本研究成果は、工学から医学にいたる幅広い分野で利用される色素材料の新たな可能性を開くことが期待されます。

概要

　富山大学薬学部薬化学研究室の西沖航平博士課程大学院生、木村明日香博士前期課程大学院生、学術研究部薬学・和漢系の大石雄基講師、千葉順哉准教授、井上将彦教授、および学術研究部理学系光化学研究室の野崎浩一教授、岩村宗高講師らの研究グループは、簡便に合成でき、世界トップレベルの明るさをもつ新しい有機 CPL 色素を開発しました。本研究成果は、令和7年9月26日に化学分野で権威のある欧州学術誌「Chemical Science」にオンライン掲載されました。

用語解説

（※1）環状オリゴ糖（シクロデキストリン）
グルコースと呼ばれる糖分子が、環状に６～８個連なってできる分子。内側に分子を包接し、その安定性や溶解性を改善できる。食品や医薬品の添加物として広く利用されている。
（※2）有機蛍光色素
光や電気のエネルギーを吸収し、そのエネルギーを光として放出する有機分子。
（※3）ロタキサン
シクロデキストリンのような環状分子に有機蛍光色素のような軸分子を貫通させた後に軸分子の末端に嵩高い置換基を接続することで環状分子が軸分子から外れないようになった構造体。
（※4）円偏光発光（Circularly Polarized Luminescence, CPL）
自然光は右回転の右円偏光と左回転の左円偏光が同じ量だけ含まれている。このうち、どちらか一方の回転の円偏光に偏りがある発光現象を円偏光発光という。
（※5）円偏光発光輝度（Brightness of Circularly Polarized Luminescence, BCPL）
発光色素が CPL を放射する総合的な効率を表す指標。円偏光の偏りを示す異方性因子（g_lum）、励起光の吸収効率に該当するモル吸光係数（ε）、発光効率に該当する発光量子収率(Φ_lum)の値が高い色素ほど、高い BCPL 値を示す（B_CPL =ε ×Φ_lum ×g_lum/2）。

研究内容の詳細

高輝度の円偏光発光を放射する 分子レベルで封止された有機蛍光色素の開発に成功[PDF, 570KB]

論文情報

論文名

High-yield syntheses of doubly 2,7-dialkynylpyrene-threaded photostable [8]rotaxanes exhibiting extremely bright circularly polarized luminescence

著者

Kohei Nishioki, Asuka Kimura, Yuki Ohishi, Juri Yamashita, Masahiro Kitamoto, Munetaka Iwamura, Koichi Nozaki, Junya Chiba, and Masahiko Inouye

掲載誌

Chemical Science

DOI

https://doi.org/10.1039/D5SC06304C

問い合わせ先

富山大学学術研究部薬学・和漢学系
講師 大石 雄基

TEL: 076-434-7527
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