TAKASHIMA Lab

Research

太陽光に代表されるように、「光」は環境に負荷のないクリーンなエネルギー源であり、たとえば植物の光合成では蛋白質・酵素が中心的な役割を担い、光をエネルギー源として利用する幾つもの段階的な電子移動、エネルギー移動反応を生体組織内で進行させています。光と関わる分子に注目した化学は、「光化学(photochemistry)」という化学の一研究分野となっています。私たちの研究室では、光と分子の相互作用によって、言い換えると光をエネルギー源として、発光や化学反応を示すような光機能分子に関する研究を行っています。
Selected Paper
Research
Research Interests
Electron-Transfer Reaction / Metalloprotein Design / Photoreaction and Dynamics / Redox-Active Polypyridyl Metal Complex / Circularly Polarized Luminescence / Emission Property of Supramolecular Complex / DFT Calculation
Selected Paper
Research
 
Circularly polarised luminescence from intramolecular excimer emission of bis-1,8-naphthalimide derivatives Org. Biomol. Chem., 22, 4318-4325 (2024). see : doi.org/10.1039/D4OB00413B

当研究室について

当研究室では、「光」のエネルギーを物質の発光や化学反応のエネルギーとして利用することができる、付加価値の高い発光材料の開発と、その光化学反応の解析、機構解明を目的とした研究を行っています。 以下の1)〜4)は最近の主な研究概要です。

1)円偏光から構成された発光である円偏光発光(CPL)は、通常の光とは異なる光学特性を有します。近年では、CPL特性を有する光学材料は、有機ELディスプレイ光源(OLED)、3Dディスプレイ光源、セキュリティーインク、農作物や植物の成長制御用LEDなどに実用化されてきています。私たちは、有機パイ電子系蛍光性分子から構成される、新しいキラルCPL材料の開発と、その溶液中並びに微細粉体化した試料での発光特性を評価し、良好な水準のCPL発現に成功しています。

2)パイ電子系化合物を主とする、有機および無機化合物による新しい発光性、酸化還元活性な光学材料の開発を行って来ました。また、それらの溶液中および固体状態での発光特性評価、構造解析、さらに光励起状態の理論的研究なども行い、機能発現のメカニズムを明らかにしています。
 
3)溶媒の種類によって、溶液の色や発光色が変化する現象のことをソルバトクロミズムやソルバトフルオロクロミズムといいます。ソルバトフルオロクロミズム分子は、局所環境に敏感であるという特徴を活かして、蛍光イメージングや化学センサーなど化学から生物学までの多くの分野で応用されています。電子供与性および電子求引性基をパイ電子系化合物に導入した分子を用い、分子内電荷移動(ICT)の効果によって、溶媒の種類によりその発光色を大きく変化させることに成功しています。

4)生体内での重要な化学反応である光誘起電子移動反応やエネルギー移動反応などを、比較的小さな蛋白質・酵素を用いることによって人工的に構築再現してきました。これらは、生体内反応の素過程解析のためのモデル蛋白質として、また人工光合成の概念を含む、生体分子の新たな光電子伝達システム・化学反応の創製に役立つ研究となっています。

学生の皆さんへ

研究室に少しでも興味がありましたら、遠慮なくご連絡ください。実験室内の環境も少しずつアップデートしていますので、随時見学および説明会を実施します。他大学や高専からの見学訪問も歓迎しています。また、近隣大学・教育研究機関との共同研究も、継続して実施しています。

研究機関、企業の皆様へ

当研究室では発光および酸化還元活性な光学材料を開発していますが、その光特性、光反応機構の解明などについては、レーザー光を用いた高速時間分解分光測定や発光寿命測定の実施などにより、各種光機能分子の機能評価を行っています。材料開発、物性評価、共同開発など、興味を持って頂けましたら、いつでもご遠慮なく高島までメール・電話等によりお問い合わせください。

topics

2024/12
当研究室大学院M2のY.M.さんが、第15回京都大学エネルギー理工学研究所国際シンポジウム The 15th International Symposium of Advanced Energy Science -Toward the Realization of Advanced and Carbon Negative Energy-においてポスター賞を受賞しました。
2024/05
当研究室の論文「Circularly polarised luminescence from intramolecular excimer emission of bis-1,8-naphthalimide derivatives」が Org. Biomol. Chem., 22, 4318-4325 (2024). see : doi.org/10.1039/D4OB00413B に掲載されました。
2023/11
当研究室の論文「1,10-Phenanthroline-Based Octahedra Induced by Protonation of a Nitrogen Atom: Structures and Emission Properties」が ChemistrySelect, 8, e202303561 (2023). see : doi.org/10.1002/slct.202303561に掲載されました。
2023/02
奈良教育大との共同研究論文「Intramolecular Cyclization Reactions of Arylpropargyl Amides of Electron-deficient α,β-Alkenyl Carboxylates and Related Compounds」がOrg. Biomol. Chem., 21, 2172-2187 (2023). see : doi.org/10.1039/D3OB00129Fに掲載されました。
2023/01
当研究室の論文「Circularly polarised luminescence from excimer emission of anthracene derivatives complexed with γ-cyclodextrin in the solid state」が RSC Adv., 13, 1914-1922 (2023). see : doi.org/10.1039/D2RA07971Bに掲載されました。
2022/08
当研究室の論文「Octaherons of 1,10-phenanthroline and 4'-chloro-2,2':6',2"-terpyridine induced by protonation of nitrogen atoms: synthesis and structural analysis」が J. Mol. Struct., 1271, 134075 (2023). see : doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.134075に掲載されました。
2022/08
奈良教育大との共同研究論文「Intramolecular Diels-Alder reactions of a-bromostyrene-functionalized unsaturated carboxamides」が J. Org. Chem., 87, 11148-11164 (2022). see : doi.org/10.1021/acs.joc.2c01417に掲載されました。
2021/11
当研究室の論文「Structures, atomic charges, emission properties and DFT studies of biquinoline derivatives induced by protonation of a nitrogen atom」が J. Mol. Struct., 1251, 131990 (2022). see : doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.131990に掲載されました。
2021/09
当研究室の論文「Circularly polarized luminescence (CPL) characteristics of hydrophobic pyrene derivatives/g-cyclodextron (g-CD) complexes in aqueous solution dissolved by grinding」が J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem., 102, 133-142 (2022). see : doi.org/10.1007/s10847-021-01108-zに掲載されました。
2021/05
当研究室の論文「Emission properties of 1,10-phenanthroline derivatives induced by protonation of a nitrogen atom」が J. Mol. Struct., 1242, 130728 (2021). see : doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.130728に掲載されました。
2021/03
当研究室の論文「Photophysical and electron-transfer reaction properties of tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II)-based inhibitors that covalently bound to the active site of chymotrypsin」がJ. Photochem. Photobiol. 2021, 6, 100027, see : doi.org/10.1016/j.jpap.2021.100027に掲載されました。
2020/04
当研究室の論文「Synthesis, X-ray Crystal Structures, Emission Properties and DFT Calculations of Monoprotonated Polypyridines, ChemistrySelect, 2019, 4, 59-65, see : dx.doi.org/10.1002/slct.201802830」が1年間でのtop 10% most downloaded papersに選ばれました。

Activities

2025/06
第22回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウムにて研究発表を行います。
2025/04
公益財団法人加藤科学振興財団令和7年度第34回研究助成「分子内エキシマー形成により高水準の円偏光発光輝度を実現する有機電子材料の開発」に採択され、研究を実施します。
2025/04
奈良女子大学高大接続カリキュラム開発プログラムPICASO「基盤研究」にて、講師を努めました。
2025/04
本学の「化学コース安全講習会」で講師を努めました。
2025/04
公益財団法人フジクラ財団2025年度研究助成「分子内エキシマー形成により高水準の円偏光発光輝度を実現する有機電子材料の開発」に採択され、研究を実施します。
2025/04
京都大学エネルギー理工学研究所共同利用・共同研究「酵素反応中心への光増感分子の導入による酵素複合体の発光特性および光誘起電子移動反応」を2017年度より継続して実施します。
2025/03
当研究室大学院M2のY.M.さんが、奈良女子大学大学院人間文化総合科学研究科(博士前期課程)修士研究優秀賞を受賞しました。
2025/03
日本化学会第105春季年会にて研究発表を行いました。
2025/03
日本化学会第105春季年会にて日本化学会近畿支部化学教育協議会による「目指せ未来の科学者〜小学生向け実験教室〜」を実施しました。
2025/03
他大学学生さんの研究室訪問対応を行いました。
2025/03
近畿大学理工学部応用科学科を訪問し、共同研究実験を行いました。
2025/02
日本電子株式会社を訪問し、質量分析実験を行いました。
2025/02
京都大学エネルギー理工学研究所を訪問し、共同研究実験を行いました。
2025/02
大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻を訪問し、共同研究実験を行いました。
2025/01
大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻との共同研究「発光性化合物の合成とその構造解析に関する研究」を引き続き実施しました。
2024/12
株式会社島津製作所を訪問し、質量分析実験を行いました。
2024/12
高専学生さんの研究室訪問対応を行いました。
2024/12
The 15th International Symposium of Advanced Energy Science -Toward the Realization of Advanced and Carbon Negative Energy-にて研究発表を行いました。
2024/11
第19回女子中高生のための関西科学塾で実験実施、講師を務めました。
2024/11
当研究室大学院M2のY.M.さんが、令和7年度日本学術振興会特別研究員(DC1)に採択されました。
2024/10
公益財団法人泉科学技術振興財団2024年度研究助成「有機π電子系化合物の分子内エキシマー形成に基づく高水準円偏光発光材料の開発」に採択され、研究を実施します。
2024/10
日本化学会秋季事業第14回CSJ化学フェスタ2024にて研究発表を行いました。
2024/09
第34回基礎有機化学討論会にて研究発表を行いました。
2024/09
2024年光化学討論会にて研究発表を行いました。
2024/08
第35回配位化合物の光化学討論会にて研究発表を行いました。
2024/08
奈良女子大学2024夏のオープンキャンパスにて個別相談対応を努めました。
2024/07
奈良女子大学研究推進プロジェクト「膵液中における活性型キモトリプシンの円偏光発光信号による検知および定量化」に採択され、研究を実施します。
2024/07
化学グランプリ2024一次選考大会を開催しました。
2024/06
当研究室大学院M2のY.M.さんが、奈良女子大学マイクロン科学技術研究助成に採択され、研究を実施します。
2024/06
奈良教育大学ESD・SDGsセンタープロジェクト研究「持続可能な社会の実現を目指す化学研究のSSH(スーパーサイエンスハイスクール)の活動への導入」に採択され実施します。
2024/06
奈良国立大学機構 連携教育開発センター・プロジェクト研究「奈良女子大学附属中等教育学校SSH(スーパーサイエンスハイスクール)活動における大学連携による化学分野への貢献」に採択され実施します。
2024/06
第21回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウムにて研究発表を行いました。
2024/04
本学の「化学コース安全講習会」で講師を努めました。
2024/04
京都大学エネルギー理工学研究所共同利用・共同研究「酵素活性中心への光増感分子の導入による酵素複合体内光誘起電子移動反応」を2017年度より継続して実施しました。
2024/03
研究室歓迎会を行いました。
2024/03
日本化学会第104春季年会にて研究発表を行いました。
2024/02
奈良教育大との共同研究論文「中高生と行う持続可能な社会の実現を目指した有機合成」が奈良教育大学ESD・SDGsセンター研究紀要, 2, 77-80 (2024).に掲載されました。
2024/01
研究室新年会を行いました。
2023/12
奈良女子大学サイエンスコロキウム2023にてミニレクチャーおよびコメンテーターを努めました。
2023/11
分子夾雑に挑む化学に参加し座長を務めました。
2023/11
奈良女子大学2023秋のオープンキャンパスにて個別相談対応を努めました。
2023/09
第33回基礎有機化学討論会にて研究発表を行いました。
2023/09
2023年光化学討論会にて研究発表を行いました。
2023/08
第34回配位化合物の光化学討論会にて研究発表を行いました。
2023/08
奈良女子大学2023夏のオープンキャンパスにて個別相談対応を努めました。
2023/07
化学グランプリ2023一次選考大会を開催しました。
2023/06
奈良教育大学ESD・SDGsセンタープロジェクト研究「持続可能な社会の実現を目指した有機合成を中高生と行う」に採択され実施しました。
2023/06
第20回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウムにて研究発表を行いました。
2023/04
公益財団法人関西エネルギー・リサイクル科学研究振興財団出版助成「アントラセン誘導体とγ-シクロデキストリン複合体の固体状態でのエキシマーによる円偏光発光」に採択され実施しました。
2023/04
京都大学エネルギー理工学研究所共同利用・共同研究「酵素活性中心への光増感分子の導入による酵素複合体内光誘起電子移動反応」を2017年度より継続して実施しました。
2023/04
奈良教育大学にて非常勤講師(前期科目「初等教科教育法(理科)」)を努めました。
2023/04
本学の「化学コース安全講習会」で講師を努めました。
2023/02
奈良教育大との共同研究論文「Intramolecular Cyclization Reactions of Arylpropargyl Amides of Electron-deficient α,β-Alkenyl Carboxylates and Related Compounds」がOrg. Biomol. Chem., 21, 2172-2187 (2023). see : doi.org/10.1039/D3OB00129Fに掲載されました。
2023/02
公益財団法人八洲環境技術振興財団研究助成「超分子エキシマー発光を利用する固体円偏光発光材料の開発」を実施しました。
2023/01
当研究室の論文「Circularly polarised luminescence from excimer emission of anthracene derivatives complexed with γ-cyclodextrin in the solid state」が RSC Adv., 13, 1914-1922 (2023). see : doi.org/10.1039/D2RA07971Bに掲載されました。
2022/12
第15回有機パイ電子系シンポジウムにて研究発表を行いました。
2022/12
奈良女子大学附属中等教育学校SSH低学年研究室訪問を努めました。
2022/11
奈良女子大学アカデミックWeek2022にて研究発表を行いました。
2022/11
奈良女子大学2022秋のオープンキャンパスにて個別相談対応を努めました。
2022.10
一般財団法人日本産業科学研究所研究助成「超分子ホスト空間における有機π電子系化合物のエキシマー発光を利用した固体円偏光発光材料の創製」を実施しました。
2022/09
錯体化学会第72回討論会にて研究発表を行いました。
2022/09
第32回基礎有機化学討論会にて研究発表を行いました。
2022/09
2022年光化学討論会にて研究発表を行いました。
2022/09
第13回エネルギー理工学研究所国際シンポジウムThe 13th International Symposium of Advanced Energy Scienceにて研究発表を行いました。
2022/09
奈良女子大学附属中等教育学校アカデミックガイダンス「考える化学」を行いました。
2022/08
当研究室の論文「Octaherons of 1,10-phenanthroline and 4'-chloro-2,2':6',2"-terpyridine induced by protonation of nitrogen atoms: synthesis and structural analysis」が J. Mol. Struct., 1271, 134075 (2023). see : doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.134075に掲載されました。
2022/08
奈良教育大との共同研究論文「Intramolecular Diels-Alder reactions of a-bromostyrene-functionalized unsaturated carboxamides」が J. Org. Chem., 87, 11148-11164 (2022). see : doi.org/10.1021/acs.joc.2c01417に掲載されました。
2022/08
奈良女子大学2022夏のオープンキャンパスにて個別相談対応を努めました。
2022/06
第19回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウムにて研究発表を行いました。
2022/04
公益財団法人高橋産業経済研究財団研究助成「光増感剤を導入した人工蛋白質内チロシンラジカル生成による光エネルギー変換反応系の創製」を実施しました。
2022/04
公益財団法人池谷科学技術振興財団単年度研究助成「光増感金属錯体を導入した人工蛋白質内での安定なチロシンラジカル生成とその光エネルギー変換反応系の創製」を実施しました。
2022/04
京都大学エネルギー理工学研究所共同利用・共同研究「酵素活性中心への光増感分子の導入による酵素複合体内光誘起電子移動反応」を2017年度より継続して実施しました。
2022/04
奈良教育大学にて非常勤講師(前期科目「初等教科教育法(理科)」)を努めました。
2022/04
本学の「化学コース安全講習会」で講師を努めました。
2022/03
日本化学会第102春季年会にて研究発表を行いました。
2021/12
月刊「細胞」2022年1月号(特集「バイオオルガノメタリクス」~有機ー無機ハイブリッド分子のバイオロジー~」) に「光増感金属錯体の活性中心への導入と光誘起電子移動反応によるラジカル生成反応系の構築」を執筆し掲載されました。
2021/12
奈良女子大学アカデミックWeek2021にて研究発表を行いました。
2021/11
当研究室の論文「Structures, atomic charges, emission properties and DFT studies of biquinoline derivatives induced by protonation of a nitrogen atom」が J. Mol. Struct., 1251, 131990 (2022). see : doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.131990に掲載されました。
2021/11
公益財団法人住友財団基礎科学研究助成「人工蛋白質内部空間の光電子移動反応を利用するチロシンラジカル生成とその光化学反応」を実施しました。
2021/11
奈良女子大学2021秋のオープンキャンパスにてオンライン個別相談対応を努めました。
2021/10
奈良教育大学にて非常勤講師(後期科目「化学実験(コンピューター活用を含む)」)を努めました。
2021/09
当研究室の論文「Circularly polarized luminescence (CPL) characteristics of hydrophobic pyrene derivatives/g-cyclodextron (g-CD) complexes in aqueous solution dissolved by grinding」が J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem., 102, 133-142 (2022). see : doi.org/10.1007/s10847-021-01108-zに掲載されました。
2021/09
第31回基礎有機化学討論会にて研究発表を行いました。
2021/09
2021年光化学討論会にて研究発表を行いました。
2021/09
第12回エネルギー理工学研究所国際シンポジウムThe 12nd International Symposium of Advanced Energy Scienceにて研究発表を行いました。
2021/08
奈良女子大学2021夏のオープンキャンパスにてオンライン個別相談対応を努めました。
2021/08
第32回配位化合物の光化学討論会にて研究発表を行いました。
2021/07
夢ナビライブ2021Web WEEKにて講義ライブおよび質問対応研究室訪問プログラムを努めました。
2021/07
奈良女子大学研究推進プロジェクト「膵液中の異常タンパク質を光らせて高感度に検知させるエキシマー発光分子の創製」を実施しました。
2021/06
公益財団法人村田学術振興財団第37回研究助成「人工蛋白質複合体内部空間の光電子伝達反応を利用するラジカル中間体生成とその光化学反応系の創製」を実施しました。
2021/05
当研究室の論文「Emission properties of 1,10-phenanthroline derivatives induced by protonation of a nitrogen atom」が J. Mol. Struct., 1242, 130728 (2021). see : doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.130728に掲載されました。
2021/04
京都大学エネルギー理工学研究所共同利用・共同研究「酵素活性中心に導入した光増感金属錯体の光誘起電子移動」を2017年度より継続して実施しました。
2021/04
奈良教育大学にて非常勤講師(前期科目「初等教科教育法(理科)」)を努めました。
2021/03
当研究室の論文「Photophysical and electron-transfer reaction properties of tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II)-based inhibitors that covalently bound to the active site of chymotrypsin」が J. Photochem. Photobiol. 2021, 100027, see : doi.org/10.1016/j.jpap.2021.100027に掲載されました。
2021/03
京都大学エネルギー理工学研究所ゼロエミッションエネルギー研究拠点共同利用・共同研究2020年度成果報告会にて研究発表を行いました。
2021/01
第14回有機π電子系シンポジウムにて研究発表を行いました。
2020/12
当研究室の論文「Structures, DFT calculations and emission properties of protonated adenine, cytosine and guanine bases」がTrends in Photochemistry & Photobiology, 19,1-16 (2021).に掲載されました。
2020/12
奈良女子大学サイエンスコロキウム2020にてコメンテーターを努めました。
2020/11
「集まれ!理系女子」第12回女子生徒による科学研究発表会にてコメンテーターを努めました。
2020/11
奈良女子大学2020秋のオープンキャンパスにてオンラインコンテンツを配信しました。
2020/10
奈良教育大学にて非常勤講師(後期科目「化学実験(コンピューター活用を含む)」)を努めました。
2020/10
夢ナビライブ2020Web WEEKにて講義ライブおよび質問対応研究室訪問プログラムを努めました。
2020/09
2020年web光化学討論会にて研究発表を行いました。
2020/09
第11回エネルギー理工学研究所国際シンポジウムThe 11th International Symposium of Advanced Energy Scienceにて研究発表を行いました。
2020/07
奈良女子大学2020夏のオープンキャンパスにてオンライン個別相談対応を努めました。
2020/07
奈良女子大学研究推進プロジェクト「固体で混ぜてこすると色が変わるシクロデキストリン超分子材料の創製と光学特性」を実施しました。
2020/04
当研究室の論文「Synthesis, X-ray Crystal Structures, Emission Properties and DFT Calculations of Monoprotonated Polypyridines, ChemistrySelect, 2019, 4, 59-65, see : dx.doi.org/10.1002/slct.201802830」が1年間でのtop 10% most downloaded papersに選ばれました。
2020/04
奈良教育大学にて非常勤講師(前期科目「初等教科教育法(理科)」)を努めました。
2020/04
「奈良女子大学附属中等教育学校PICASO探究発表会(奈良女子大学開催)」でのアドバイザーを努めました。
2020/04
科学研究費助成事業「光増感金属錯体を導入した人工蛋白質複合体内チロシンラジカル生成と化学反応系の創製」を実施しました。
2020/04
京都大学エネルギー理工学研究所共同利用・共同研究「酵素活性中心に導入した光増感金属錯体の光誘起電子移動」を2017年度より継続して実施しました。
2019/12
「集まれ!理系女子 女子生徒による科学研究発表交流会(奈良女子大学開催)」にてポスター発表への講評・質疑・アドバイス、生徒・高校教員・大学教員・院生の小グループで行うワークショップでのアドバイザーを努めました。
2019/12
奈良県立奈良高等学校SSP理数Aにおける研究指導を行いました。
2019/12
河合塾神戸校にて「奈良女子大学説明会」を開催し、その講師を努めました。
2019/10
「第14回女子中高生のための関西科学塾(奈良女子大学開催)」にて実験講師を努めました。