テクノロジー?材料
溶媒蒸気の識別が可能な新しい分子集合体材料を作成 ―取り込む分子に応じて蛍光が大きく変化する多孔性デンドリマー結晶―
365体育投注数理物質系 山本洋平教授らの研究グループは、東京工業大学、京都大学、ハイデルベルク大学との共同研究で、π共役デンドリマーから形成する多孔性マイクロ結晶の作成に成功しました。
デンドリマーは分子量が単一の巨大分子で、樹状高分子とも呼ばれています。その立体的な嵩高さから、デンドリマーはアモルファスな凝集構造を形成することが多く、特に世代の大きなデンドリマーにおいてその傾向は顕著です。今回、本研究グループは、第３世代のデンドロンを有するπ共役デンドリマーの自己組織化について詳細に検討ました。その結果、このデンドリマーが極めて多孔質な結晶を形成すること、この結晶は大きな細孔表面積と特異な電子状態を備えているために、溶媒蒸気の曝露により蛍光強度が顕著に増大すると同時に大きな蛍光色変化を示すことを明らかにしました。
図 (a)コアにトリアジン、シェルに第３世代カルバゾールデンドロンをもつπ共役デンドリマー１の分子構造、および１の初期濃度が異なるクロロホルム溶液に対しアセトニトリル蒸気を拡散することで得られる粉末の写真。(b, c) 初期濃度 0.1 mg/mLおよび1.0 mg/mLの溶媒条件からそれぞれ生成したマイクロ球体(b)およびマイクロファイバー(c)の電子顕微境写真と蛍光顕微鏡写真（内挿図）。
デンドリマーは分子量が単一の巨大分子で、樹状高分子とも呼ばれています。その立体的な嵩高さから、デンドリマーはアモルファスな凝集構造を形成することが多く、特に世代の大きなデンドリマーにおいてその傾向は顕著です。今回、本研究グループは、第３世代のデンドロンを有するπ共役デンドリマーの自己組織化について詳細に検討ました。その結果、このデンドリマーが極めて多孔質な結晶を形成すること、この結晶は大きな細孔表面積と特異な電子状態を備えているために、溶媒蒸気の曝露により蛍光強度が顕著に増大すると同時に大きな蛍光色変化を示すことを明らかにしました。
図 (a)コアにトリアジン、シェルに第３世代カルバゾールデンドロンをもつπ共役デンドリマー１の分子構造、および１の初期濃度が異なるクロロホルム溶液に対しアセトニトリル蒸気を拡散することで得られる粉末の写真。(b, c) 初期濃度 0.1 mg/mLおよび1.0 mg/mLの溶媒条件からそれぞれ生成したマイクロ球体(b)およびマイクロファイバー(c)の電子顕微境写真と蛍光顕微鏡写真（内挿図）。