BODIPY
BODIPY（ボディピー、ボディパイ）は蛍光色素の一種であり、boron-dipyrromethene の略称である。二置換ホウ素原子（通常BF2ユニット）と複合体を形成したジピロメテンから構成されている[1]。BODIPY母核構造のIUPAC名4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indaceneである。
無置換のジピロメテン前駆体の不安定せいのため、無置換BODIPY色素は合成されていなかったが、2009年に3つの独立した研究グループより無置換BODIPYのそれぞれ異なる手法による合成が報告された[2][3][4]。
性質
BODIPY色素類は、他に類を見ない程小さなストークシフトや、高い環境非依存的蛍光量子収率（水中でさえもしばしば100%近くに達する）、全体の明るさに寄与する鋭い励起および放出ピーク、といった点で注目される。これらの特質の組合せによりBODIPYフルオロフォアは様々なイメージング応用において重要なツールとなっている。吸収および放出バンドの位置は異なる極性を有する溶媒中でもほとんど変化せず、双極子モーメントと遷移双極子は互いに直交している。
合成
BODIPYは、三級アミン存在下でジピロメテン前駆体と三フッ化ホウ素エーテルとの反応によって調製される[5]。ジピロメテンは、適したピロールから、いくつかの方法で合成可能である。通常は、用いられるピロールのα位の1つが置換されており、その他は無置換である。しばしばクノールのピロール合成によって合成されるこのようなピロールと芳香族アルデヒドとのTFA存在下での縮合によりジピロメタンが生成する。このジピロメタンがDDQあるいはp-クロラニルといったキノン酸化剤により酸化されジピロメテンとなる。
もう一つの方法としては、ジピロメテンをピロールと活性化カルボン酸（大抵、酸クロリド）との反応によって直接調製する手法がある。非対称ジピロメテンは、ピロールと2-アシルピロールとの縮合によって得ることができる。中間体のジピロメタンは単離および精製が行われるが、ジピロメテンの単離はその不安定性により大抵成されない。
構造
脚注
- ^ Invitrogen Life Science. “BODIPY Dye Series—Section 1.4”. Molecular Probes: The Handbook > Fluorophores and Their Amine-Reactive Derivatives—Chapter 1. ISBN 978-0982927908
- ^ A. Schmitt, B. Hinkeldey, M. Wild, G. Jung (2009). “Synthesis of the Core Compound of the BODIPY Dye Class: 4,4′-Difluoro-4-bora-(3a,4a)-diaza-s-indacene”. J. Fluoresc. 19: 755–759. doi:10.1007/s10895-008-0446-7.
- ^ K. Tram, H. Yan, H. A. Jenkins, S. Vassiliev, D. Bruce, (2009). “The synthesis and crystal structure of unsubstituted 4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene (BODIPY)”. Dyes Pigm 82: 392–395. doi:10.1016/j.dyepig.2009.03.001.
- ^ I. J. Arroyo, R. Hu, G. Merino, B. Z. Tang, E. Peña-Cabrera (2009). “The Smallest and One of the Brightest. Efficient Preparation and Optical Description of the Parent Borondipyrromethene System”. J. Org. Chem. 74: 5719. doi:10.1021/jo901014w.
- ^ Loudet, A.; Burgess, K. (2007). “BODIPY Dyes and Their Derivatives: Syntheses and Spectroscopic Properties”. Chem. Rev. 107 (11): 4891–4932. doi:10.1021/cr078381n. PMID 17924696.