安定カルベンユニットを持つアゾニア芳香族化合物の合成と集合化による機能発現

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10146243
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 山岸 敬道 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70087302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 潔 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40285101)
• Keywords: アゾニア芳香族化合物 / イミダゾリウム化合物 / 一重項カルベン / 分子集合体

Research Abstract

電子受容性ユニットを複数持つ非局在電子系は分子間電荷移動相互作用による集積化や超分子構築が可能であり、特異な機能の発現が期待される。分子内に電子受容性の大きな芳香族アゾニア骨格とイミダゾリウムユニットを持つπ-電子系は、イミダゾリウム環の2位炭素を安定ー重項カルベンに変えることにより分子間相互作用を大きく変化させることが可能であろう。今回高い電子受容性が期待されるアゾニア芳香族化合物を各種合成し、その電子受容体としての能力の評価、電子移動により生じるラジカルやカチオンラジカルの安定性の評価を行った。
アゾニア化合物としては比較的対称性の良いモノアゾニア及びジアゾニア化合物を合成した。phene方向に縮環したアゾニアヘリセン、コロネン類は酸化的光閉環反応および光求核置換反応により合成し、acene方向に縮環した化合物は酸触媒による閉環反応で合成した。アゾニアビへリセニルはブロモヘリセンのhomocouplingにより合成した。Cyclic voltammetryで評価したアゾニア化合物の還元電位は母体炭化水素よりも約1〜1.7V貴であり、特にアゾニアコロネンは貴な還元電位を示し電子受容体として優れていることを示した。電子移動の可逆性はアゾニア化合物の構造により大きく異なり、4級窒素のパラ位が橋頭位炭素になっている場合は可逆性が高いのに対し、4級窒素のパラ位がCHの形の場合には不可逆な還元波が観測され、安定なラジカルやカチオンラジカルを得るために必要な構造が示唆された。

Research Products

• [Publications] T.Yamagishi et al.: "Synthesis and Nitration of Some Thieno-fused Analogues of the Benzo[a]quinolizinium Cation" J.Heterocycl.Chem.,. 33(1). 57-64 (1996)
• [Publications] T.Yamagishi et al.,: "Efficient Synthesis of 6a-Azonia[5]helicenes Salts utilizing Steric Interaction of Substituents" Liebigs Annalen. 1996. 439-446 (1996)
• [Publications] T.Yamagishi et al.: "Synthesis of Polycyclic Azonia-aromatic Compounds by Photo-induced Intramolecular Quaternization : Azonia Derivatives of Benzo[c]phenanthrene, [5]helicene and [6]helicene" J.Chem.Soc., Perkin Trans.1. 1998(9). 1561-1567 (1998)