2013 Fiscal Year Annual Research Report
テトラヘドランとシクロブタジエン：炭素高歪み分子の創製と特異な電子状態の解明
| Project/Area Number |
23550042
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
中本 真晃 筑波大学, 数理物質系, 講師 (90334044)
|
|---|
| Keywords | 高歪みシグマ結合 / シグマ－パイ共役 / テトラヘドラン / シクロブタジエン / 光誘起異性化 / 反芳香族性 / Diels-Alder反応 / ケイ素置換基 |
|---|
| Research Abstract |
テトラヘドランとは4つのシクロプロパン環が縮環した超高歪み炭化水素分子である。各炭素原子頂点にシグマドナー性置換基であるシリル基を導入すると骨格歪みが安定化され単離可能な分子として扱うことができるようになった．そこでテトラヘドラン分子を用いてシグマ－パイ共役系電子構造の解明を目指して研究を行っている。特に高歪み有機分子の光や熱等の外部刺激によって誘起される分子変換に関して，重点的に研究を進め，新たな知見を得ることができた．高歪みσ電子系では外部刺激に応答して、容易にビラジカル中間体を生成するなど新しい共役系として注目されている。テトラヘドランの光誘起原子価異性化では，シクロブタジエンが得られることが分かった。またパラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応を利用することで，様々なアリール基の置換したテトラへドラン誘導体が得られ，いずれも誘導体も対応するシクロブタジエンへと変換できることが分かった．特に興味深い性質を示した化合物は、電子求引性のアリール基を有するパーフルオロアリールシクロブタジエンである．本研究で初めて合成に成功したこのシクロブタジエンは，環構造そのものに非常に高いエネルギーを有しており，反応性に富み，ベンゼンですら活性化できることを発見した．ベンゼンとのDiels-Alder反応は無触媒下，比較的温和な条件で進行し，結果としてベンゼンの形式的なフラグメンテーションが進行した．
|
