2023 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis and Properties of Aggregated Antiaromatic Molecules: Cyclobutadiene Dimers and Three-Dimensional Aromaticity
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21K05023
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中本 真晃 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90334044)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 反芳香族 / 高歪分子 / 典型元素 / シクロブタジエン / 集積反芳香族 / 三次元芳香族性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
反芳香族分子からなるシグマ二量体およびパイ二量体の合成と電子状態の解明に関して実験検証を目的に前駆体の合成をおこなった。 単離可能なシクロブタジエンの連結集積した分子の構築を目指し，シクロブタジエンコバルト錯体二量体を合成した。多段階の合成経路を検討し，目的分子前駆体を合成することできた。またコバルト錯体二量体単結晶離構造解析を行い，分子構造を決定した。結晶化などで課題が明らかとなり，周辺置換基をより立体的に嵩高いものへと変換し，前駆体合成にも取り組んだ。得られた前駆体に対して，還元的脱メタル化を検討した。種々の還元剤を試したと ころ，金属リチウムとの反応により，二電子還元が進行していることが各種測定により推定された。併せて，ホウ素置換基を有するシクロブタジエンコバルト錯体の合成にも成功している。本手法は，高反応性であるがゆえの合成上の制約を克服し，同時に電子的特性を変化させた分子を系統的に合成することを可能にした成果である。
また関連化合物として， 反芳香族ジシアノアントラセンジアニオンにおけるLewis酸の及ぼす影響についても研究を行った。Lewis酸の錯形成に伴う電子状態の変化について精査することを目的として，ジシアノアントラセンジアニオンとトリスペンタフルオロフェニルボラン（B(C6F5)3, Lewis付加体を還元し、ラジカルアニオン種、ジアニオン種を単離・結晶構造解析した。（B(C6F5)3の配位に伴って反芳香族性が消失する現象が観察された。Lewis酸の配位によって系の安定化とともに共役系の特性変換が可能であることを明らかにすることができた。この成果は，π共役系における周辺置換基の電子的，空間的制御により，反芳香族性のコントロールが可能であることを示す知見となった。
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