2017 Fiscal Year Research-status Report
Investigation for fluorenylidene-acridane that shows ground state mechanochromism
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17K19116
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松尾 豊 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (00334243)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | メカノクロミズム / フルオレニリデン / アクリダン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，フルオレニリデンアクリダン（以下FA）のN上の置換基を変更し，アリール基を導入することに成功した．これまでの合成ルートでは，フルオレニルアクリジンからN上に置換基を入れるプロセスを用いていたが，この方法ではアルキル基の導入にのみ成功しておりアリール基は導入できなかった．今回採用した方法では，事前にN上にアリール基を導入したチオアクリドンを合成し，これとジアゾフルオレノンを反応させた後硫黄を引き抜くという合成経路とし，各種アリール基（フェニル，4-ビフェニル，4-ニトロフェニル，4-ブロモフェニル，4-フルオロフェニル，4-アニシル）をN上に持つFAを合成することに成功した．これらの分子は各種スペクトル測定によりキャラクタリゼーションを行った．ビフェニル及びニトロフェニルを持つものについては単結晶X線結晶構造解析にも成功し，特にニトロフェニル体については，多形が存在することがわかった．この結晶多形は分子の配座異性体の違いであり，FA特有の折れ曲がり型およびねじれ型のそれぞれの構造を確認した．このことは，overcrowded alkenes（混み合いすぎたアルケン）であるBis(tricyclic) Aromatic Enes（二重結合の両側に三環芳香族基がある化合物）において，一つの化合物から曲がり型とねじれ型の両方の構造のX線構造解析に成功した，初めての例である．
以前合成したN上メチル基のFAについては，銀塩を用いた酸化により一電子酸化された陽イオン塩が得られた．中性のものとちがい濃い緑色を呈し，おそらくねじれ型の配座をとっているものと考えられる．現在，これの結晶についてX線構造解析を試みているところである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り，N上に新しくアリール基を導入した新規のFA分子を合成することができた．キャラクタリゼーションも滞り無く進められた．特に，これまでほとんど例がなかったねじれ型配座異性体の単結晶X線構造解析に成功したことが大きい．しかも，同じ化合物で折れ曲がり型の配座異性体のX線構造解析にも成功したので，結合長の議論から，ねじれ型と折れ曲がり型のそれぞれの配座異性体の電子物性の違いの理由を深く理解することができた．酸化体の合成も計画通りであり，順調な進捗と言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通りに新規のFA誘導体を合成できたので，これを用いた素子作製やメカのクロミズムの確認が今後の課題である．現在，N上に新しくアリール基を導入した新規のFA分子についても，機械的な刺激により，折れ曲がり型の配座異性体からねじれ型の配座異性体に変化することを明らかにしている．このとき，オレンジ色から濃い紫色へと変化する．溶媒蒸気に暴露することにより，濃い紫色のねじれ型配座異性体からオレンジ色の折れ曲がり型配座異性体に戻せることを確認しているが，熱で戻せるようにすることが課題である．また，配座異性体変化の前後の電気的特性を評価する．酸化体の特性評価やそれを中性分子に混ぜた場合の効果などの評価も行っていく．最終的にデータや考察をまとめ，研究を総括する．
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| Causes of Carryover |
当該年度（2017年度）は概ね予定通りの予算執行であったが，当初の予定よりも有機合成プロセスを順調にすすめることが出来たため余計な合成検討を行う必要がなく，試薬等の購入に要する費用が抑えられた．次年度（2018年度）は，2017年度に合成できた各種新規分子についてキャラクタリゼーションや特性評価，素子作製等の検討を行うため，計画よりは予算を必要とすることになる．また，よりいっそう積極的に対外発表を行う予定である．
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Research Products
(5 results)
