2019 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis and Function of rigid belt-like molecules containing silicon and arenes
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18K14197
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
所 雄一郎 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (80709692)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機ケイ素 / 多環芳香族 / シクロファン / 有機結晶 / 発光 / キラリティー / 環化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
剛直V字型骨格を利用してケイ素と多環芳香族炭化水素で構成されるベルト状分子を構築するために２つのアプローチで研究を行った。まず一つ目は芳香環がジシランにより架橋されたV字型分子に反応性の置換基を2つ導入しておき，そこから分子間環化反応を起こす方法である。実際にV字型分子に臭素やシリルエチニル基を導入することには成功したが，遷移金属触媒を用いたカップリング反応等で分子間環化を起こすには至っていない。もう一つはジシリルアレーンをモノマーとして用い，V字型の骨格を構築する反応により直接的にベルト状構造に環化させるアプローチである。V字型骨格を構築する反応ではケイ素が不斉中心になるばかりではなく，V字型骨格が連鎖することによるシス-トランス異性も生じる。したがって，前年度に引き続き，モノマーとしてナフタレンやアントラセンがビアリール部位により架橋されたシクロファンを合成した。NMRや単結晶X線構造解析から，ビアリール架橋部位のキラリティがケイ素周りにも反映されており，ビアリール架橋部位が不斉補助基として有効であることが示唆された。また，ビアリール架橋部位はアレーンの片面のみを覆っていたため，V字型骨格が連なった時の立体制御因子として有効に機能する可能性があった。実際にこのシクロファンを用いてV字型骨格形成反応を行うと，不溶の生成物ばかりが得られ，目的とするベルト状分子を確認するには至らなかった。しかしながら，アレーンの片面が覆われたシクロファンは貧溶媒中で空間的に孤立したエキシマーに由来する強い発光を示す有用な分子であることを発見した。また，結晶においてはケイ素とヒドリドが協働的に芳香環と相互作用する珍しい現象を見出した。
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