研究内容

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2002年4月~2005年3月 日本学術振興会 特別研究員(PD) > 投稿論文(共同研究)

A photoinduced electron-transfer reagent for peroxyacetic acid, 4-ethylthioacetylamino-7-phenylsulfonyl-2,1,3-benzoxadiazole, basd on the method for predicting the fluorescence quantum yields
M. Onoda, S. Uchiyama, T. Santa and K. Imai
Anal. Chem., 2002, 74, 4089-4096 

 Abstract
To develop new photoinduced electron-transfer (PET) reagents, we established a method for predicting the fluorescence quantum yields of the benzofurazan compounds bearing an aliphatic substituent group having an n-electron. The PET process occurred sufficiently to reduce the fluorescence quantum yields in the benzofurazan compounds bearing an aliphatic moiety, which had a high quenching ability. The quenching ability was estimated by the molecular orbital calculation and Stern-Volmer plotting. The fluorescence quantum yields of the benzofurazan compounds could be controlled by changing the quenching ability of a substituent group. We succeeded in designing a PET reagent for peroxyacetic acid (PAA), 4-ethylthioacetylamino-7-phenylsulfonyl-2,1,3-benzoxadiazole (EPB) using the established method for predicting the fluorescence quantum yields. EPB and its oxidized derivative were separated by reversed-phase HPLC and fluorometrically detected at 479 nm with excitation at 362 nm. The attained detection limit for PAA was 105 fmol (S/N = 3) and the cross-reactivity toward hydrogen peroxide was very low, indicating EPB is a highly sensitive and selective reagent for PAA.

 内容
置換基内に非共有電子対を有するベンゾフラザン化合物について,蛍光量子収率の予測法を確立しました. 光誘起電子移動(PET)の原理によると,非共有電子対の電子が,励起状態にある蛍光団に移動すると蛍光量子収率が低下します. このことから,非共有電子対が存在する部分の電子密度と蛍光量子収率の間には良好な関係があると考えられます.実際に様々な化合物を合成し,それらの蛍光特性を検討したところ,電子密度を反映する Stern-Volmer 式の K 値や分子軌道計算によって得られた HOMO エネルギーが大きくなるほど蛍光量子収率が低下することがわかりました. 本研究では得られた関係に基づき,過酢酸用発蛍光誘導体化試薬の開発にも成功しています.

 ひとこと
4年後輩に当たる小野田さんが,M1 の時に行ったテーマです. 彼女にしてみればまるで関係ないですが,僕からすると,2000年Analyst のリベンジです. この論文ではいろんな事を考えさせられました. 良くも悪くも M1 でAnal.Chem.です. うちの研究室の最年少記録では?なぜかこのテーマはスタッフに見放され,僕が英語などを見ることになりましたが,最終的な結論として言えるのは,本人が頑張りさえすれば誰でも M1 で Anal. Chem. 程度には通すことができるということです. もちろん色々な条件がそろわなくてはいけませんが. そして上で見てる人(この論文なら僕にあたる)に必要なのは,話しの展開をおもしろくすることと執拗なまでにその雑誌にこだわることではないでしょうか.