取り込む分子に応じて蛍光が大きく変化――溶媒蒸気の識別が可能な新しい分子集合体材料を作成

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筑波大学は2018年2月21日、東京工業大学、京都大学と独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たと発表した。今後は新しい分子識別材料としての応用が期待できるほか、爆発性のニトロ化合物や有毒な揮発性分子などの識別にも、大きな貢献が期待できるという。

デンドリマーは分子量が単一の巨大分子で、結晶のような周期構造を持たないアモルファスな凝集構造を形成することが多い。今回、同研究グループは、π共役デンドリマーと呼ばれる巨大分子の自己組織化について詳細に検討し、このデンドリマーが多孔質な結晶を形成することを見出した。

このデンドリマー結晶は高い多孔性を有し、気体分子や溶媒蒸気、昇華性分子などさまざまな分子を内部に取り込むことが可能だ。また特異な電子状態を備えており、溶媒蒸気の曝露により蛍光強度が顕著に増大するとともに大きな蛍光色変化を示す。この蛍光特性と多孔性を併せ持つデンドリマー集合体は、溶媒蒸気や気体分子などを識別する新しい蛍光プローブとしての応用が期待できるという。

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