2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of pseudo-aromatic systems consisting of cyclic resonance and multiple hydrogen bonding
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18K05082
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
鈴木 優章 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 講師 (90506891)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 共鳴構造 / 水素結合 / 芳香族性 / プロトン共役電子移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
π電子豊富かつ強靭、さらに『美しさ』を兼ね備えた骨格をもち、次世代炭素材料として有望な多環芳香族炭化水素であるが、その連続した炭素－炭素結合の形成は合成戦略が限られるためアクセシビリティが低い。そこで本研究では、複雑に縮環した芳香環に相当する機能の主たる成立要因をπ電子の非局在化ならびに分子の安定化ととらえ、共鳴・水素結合という分子の安定化に寄与する因子の効果的な融合によって、同等の電子系にいたる合成法の易化・多様化を狙う。すなわち、多環芳香族炭化水素に見られるπ電子豊富な二次元フィールドへのアプローチを拡充するために、共鳴や他の相互作用によって電子伝達が可能なようにプレオーガナイズされた部分構造を、対称性よく環状に配置させ、原子・イオン・電子の移動によって連結させることで、芳香族性に類似した安定化の寄与を生み出させ、二次元的な電子の非局在化が効果的に起こるようにするものである。
それを達成するために、シアヌル酸の互変異性に着目した。シアヌル酸クロリドへβ-ジケトン等の活性メチレン化合物を求核置換させることで得られる1,3,5-トリアジン誘導体（シアヌル酸型）の互変異性体（イソシアヌル酸型）が上記の分子設計を満たし、多環芳香族炭化水素に類似した共鳴構造を与えると期待される。種々の活性メチレン化合物を検討したところ、過剰量のメルドラム酸をジイソプロピルエチルアミン存在下室温で反応させたとき、目的とする三縮合体が得られ、1Hおよび13C NMRスペクトルによって同定された。X線結晶構造解析の結果、外周部における分子内多重水素結合の存在が確認されるとともに、ある程度の結合交替は見られるものの、分子全体に均等に広がる共鳴構造の寄与が示唆された。
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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
第一の目的構造は達成し、十分な同定ができた。今後はこれを基に改善していける。
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| Strategy for Future Research Activity |
タイトルの研究を完結させられるよう、また次なるテーマにつながる知見をより多く得られるよう、同様の方針で実験を加速させる。
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| Causes of Carryover |
出張費が予定より安く済んだため。
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