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1000 nmを超える近赤外波長域は"生体の第二光学窓"と呼ばれ、生体内での光の透過性・直進性が最大となることから、生きた生体を高解像度で非侵襲バイオイメージングできるとして注目されています。これまで近赤外発光材料として無機材料が研究されてきましたが、毒性の観点から有機材料での開発が求められています。しかし、有機分子では熱失活や非発光性の会合体を形成するなどの課題があります。私の研究室ではこの課題を克服する材料として、非晶質化したポルフィリンを提案しており、この非晶性ポルフィリンを2つ連結したダイマーでは1000 nm 付近の発光を示すことを見出しています。ところが、非晶性ポルフィリンの構造と物性の関係が明らかになっておらず、 発光機構が不明となっています。そこで私は、非晶性ポルフィリンを複数連結させたオリゴポルフィリンアレーを合成し、ポルフィリンユニット数の増加に伴う構造と近赤外発光特性の相関を調査し、発光機構を明らかにすることを目標に研究しています。これまでに、合理的合成経路の検討を行いながら、単量体から四量体のポルフィリンアレーを合成しました。現在、吸収・発光スペクトル測定、二次元NMR分光法から溶液中での自己組織化挙動・光物性の検討を行っています。今後、溶液中でのデータをもとに無溶媒条件下での近赤外発光波長の測定、超微小角入射広角X線構造解析などからさらなる知見を得る予定です。 続きを読む