フォトクロミックジアリールエテンのターンオフ蛍光スイッチングにおける会合誘起発光効果

背景：ダイアリレテンはよく知られているフォトクロミック化合物であり、環化および閉鎖異性体の間で環化および環状変動反応を経験します。最近、光スイッチ可能な蛍光特性を備えたダイアリレテテン誘導体が準備されました。バイオイメージングを含む蛍光イメージングに適用できます。一方、「励起状態の分子内陽子移動（ESIPT）」と呼ばれる新しいシステムが報告されています。システムでは、プロトンの伝達により吸収帯と排出バンドが大部分分離されているため、結晶状態でさえも強い蛍光を示しました。ESIPTメカニズムを組み込んだフォトクロミックシステムを構築することを目指しました。結果：ESIPTの挙動を示す蛍光部分を組み込んだジアリレテンが準備されました。ESIPTは、凝集誘発放出（AIE）のメカニズムを表現する例の1つです。この化合物は、THFやヘキサンなどの態度溶媒中のESIPTに由来する大きなストークスシフトでオレンジ色の蛍光を発しますが、メタノールなどのプロティック溶媒での光解凍反応のみを示します。さらに、逆転溶媒および結晶でのターンオフタイプの蛍光スイッチングを示します。閉じたリング異性体の含有量が紫外線照射時に増加すると、蛍光が消光されます。結論：ESIPT官能基を含むダイリレテテンが準備されました。それは、紫外線溶媒中のフォトクロミズム中および紫外線照射時の結晶状態での蛍光ターンオフ挙動を示しました。さらに、それは放射の青いシフトとTHF/水混合物でAIEを示しました。

Background: Diarylethenes are well-known photochromic compounds, which undergo cyclization and cycloreversion reactions between open- and closed-ring isomers. Recently, diarylethene derivatives with photoswitchable fluorescent properties were prepared. They are applicable for fluorescence imaging including bio-imaging. On the other hand, a new system called "excited state intramolecular proton transfer (ESIPT)" is reported. In the system, absorption and emission bands are largely separated due to the proton transfer, hence it showed strong fluorescence even in the crystalline state. We aimed to construct the photochromic system incorporating the ESIPT mechanism. Results: A diarylethene incorporating a fluorescent moiety that exhibit ESIPT behavior was prepared. The ESIPT is one of the examples which express the mechanisms of aggregation-induced emission (AIE). This compound emits orange fluorescence with a large Stokes shift derived from ESIPT in aprotic solvents such as THF or hexane, while it exhibits only a photochromic reaction in protic solvents such as methanol. In addition, it shows turn-off type fluorescence switching in an aprotic solvent and in crystals. The fluorescence is quenched as the content of closed-ring isomers increases upon UV light irradiation. Conclusions: A diarylethene containing an ESIPT functional group was prepared. It showed fluorescent turn-off behavior during photochromism in aprotic solvents as well as in crystalline state upon UV light irradiation. Furthermore, it showed AIE in THF/water mixtures with blue-shift of the emission.