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安定三重項カルベンの創製とその安定高スピン分子への展開

研究課題

研究課題/領域番号 09304059
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関三重大学

研究代表者

富岡 秀雄  三重大学, 工学部, 教授 (20024599)

研究分担者 平井 克幸  三重大学, 工学部, 助手 (80208793)
高橋 康丈  三重大学, 工学部, 助教授 (70197185)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
28,400千円 (直接経費: 28,400千円)
1998年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
1997年度: 19,800千円 (直接経費: 19,800千円)
キーワード速度論的安定化 / 立体保護基の開発 / ポリジアゾ化合物の合成 / ポリカルベンの発生 / 寿命測定 / ESR / SQUID / 光分解 / トリフルオロメチル基 / トリブチシル基 / ポリジアゾ化合物 / ポリカルベン / 磁気的測定 / ビシクロオクチル基 / ジアゾ化合物
研究概要

三重項カルベンは高スピン分子の構成単位として有用であることが示されているにもかかわらず、まだ安定に単離されていない。我々はこれまでの研究によって、立体保護による速度論的安定化が三重項カルベンの安定化に対して有効であることをみいだし、室温溶液中で数分の寿命を持つものの発生に成功している。そこで本研究ではこの手法をさらに展開し、室温溶液中で時間単位の寿命、望ましくは完全に安定な三重項カルベンを創製することを第一の目的とする。そしてこのようにして合成した安定カルベンを構成単位として持つ高スピン分子を創製し、その特性化を行うことを第二の目的とした。
(1) 三重項カルベンは非常に反応性が高いので、通常の保護基とは反応してしまう。そこで三重項カルベンに特異な保護基の開発が必要とされる。本研究ではこのような観点からトリプチシル、ビシクロオクチル等の三次元アルキル基、ブロモ、トリフルオロメチル等ヘテロアトム置換基などを開発した。そして現在のところ室温溶液中で寿命20分、完全に消失するまでに1時間以上を要する長寿命カルベンの合成までこぎつけることができた。
(2) このような研究の最中に、安定カルベンの前駆体ジアゾ化合物もまた安定であることをみいだし、種々の化学操作に耐えうることを示した。これによって、ジアゾ化合物を構成単位として望む位置に望む個数連結できることを明らかにした。このような手法によって種々ポリジアゾ化合物を合成し、そこから発生するポリカルベンの基底状態多重度を特性化した。その結果、現在のところ基底13重項のヘキサカルベンの合成にまで成功している。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Matrix Isolation Study of Reactive o-Quinoid Compounds : Generation, Detection and Reactions" Pure Appl.Chem.69. 837-840 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Polymethylated and Poly(tert)butylated Diphenylcarbenes. Generation, Reactions, Kinetics, and Deuterium Isotope Effects of Sterically Congested Triplet Carbenes" J.Am.Chem.Soc.119. 1582-1593 (1997)

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  • [文献書誌] Shigeru MURATA: "Photochemical Reactions of Mesityl Azide with Tetracyanoethylene ; Competitive Trapping of Singlet Nitrene and Didehydroazepine" J.Org.Chem.62. 3055-3061 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Benzoxetene. Direct Observation and Theoretical Studies" Chem.Lett.399-400 (1997)

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  • [文献書誌] Katsuhiko FULUKAWA: "Room-Temperature Stable Triplet Carbene with Perpendicular Conformation as Models for Organic High-Spin Units with Robust π-Spin Polarization" Syn.Metals. 85. 1330-1334 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Bis[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8-octahydro-1, 4 : 5, 8-di(ethano)anthryl]carbene. The First All-Hydrocarbon Triplet Diphenylcarbene Having Half-Life over One Second under Normal Conditions" J.Chem.Soc., Chem.Commun.2261-2262 (1997)

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  • [文献書誌] Katsuhiko FURUKAWA: "Room-Temperature Stable Ground-State Triplet Carbene as Models for Organic High-Spin Units with Robust π-Spin Polarization ; ESR Study and X-Ray Analysis" Mol.Cryst.Liq.Cryst.301. 185-191 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Flash Vacuum Pyrolysis of Trifluoromethylated Diphenyldiazomethanes. Role of Trifluoromethyl Group on the Arylcarbene Rearrangement" J.Chem.Soc., Chem.Commun.1745-1746 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent Triplet Carbenes" Acc.Chem.Res.30. 315-321 (1997)

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  • [文献書誌] Shiro KOSEKI: "FOR MCSCF+MP2 Study on Reactions of Diradical Systems : o-C_6H_4(CH)_2, o-C_6H_4CHN, and o-C_6H_4N_2" J.Phys.Chem.101. 3377-3381 (1997)

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  • [文献書誌] Shigeru MURATA: "Large Deuterium Isotope Effects for Intramolecular CH Insertion Reaction of 2-Alkylphenylnitrenes" Chem.Lett.549-550 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent High-Spin Polycarbene. Generation of Polybrominated Tris-1, 3, 5-[4-(phenylcarbeno)-phenylethynyl]benzene (S=3) and Spin Identification by 2D Electron Spin Transient Nutation (2D-ESTN) Spectroscopy)" J.Am.Chem.Soc.120. 1106-1107 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Vesatile Reactions Undergone by Carbenes and Nitrenes in Noble-Gas Matrices at Cryogenic Temperatures" Bull.Chem.Soc.Jpn.71. 1501-1524 (1998)

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  • [文献書誌] Masahide TERAZIMA: "Translational Diffusion of Chemically Active Species ; Carbenes and Carbonyl Oxides" Chem.Phys.Lett.289. 253-260 (1998)

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  • [文献書誌] Shigeru MURATA: "Photochemistry of 2, 4-Bis(diazo)-1, 2, 3, 4-tetrahydronaphthalene-1, 3-dione : Selective Photodecomposition of One of the Two Inequivalent Diazo Groups" J.Am.Chem.Soc.120. 9088-9089 (1998)

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  • [文献書誌] Katsuyuki HIRAI: "Laser Flash Photolysis of 3-Noradamantyl(phenyl)diazomethane Generation, Detection and Kinetics of 2-Phenyladamantene" J.Phys.Org.Chem.(印刷中). (1998)

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  • [文献書誌] Athanassios NICOLAIDES: "Direct Observation and Identification of p-Phenylenebis(nitrene). A Labile Quinoidal Diradical" J.Am.Chem.Soc.120. 11530-11531 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Hikari Kaishizai Shin UV.EB Kouka Zairyo to Ouyou Tenkai" C.M.C.Press, Tokyo, 378 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent Triplet Carbenes Advances in Carbene Chemistry, Vol.2," Ed.by U.Brinker, JAI Press, Greenwich, 301 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Matrix Isolation Study of Reactive 0-Quinoid Compounds : Generation, Detection and Reactions" Pure Appl.Chem.69. 837-840 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Polymethylated and Poly (tert) butylated Diphenylcarbenes. Generation, Reactions, Kinetics, and Deuterium Isotope Effects of Sterically Congested Triplet Carbenes" J.Am.Chem.Soc.119. 1582-1593 (1997)

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  • [文献書誌] Shigeru MURATA: "Photochemical Reactions of Mesityl Azide with Tetracyanoethylene ; Competitive Trapping of Singlet Nitrene and Didehydroazepine" J.Org.Chem.62. 3053-3061 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Benzoxetene.Direct Observation and Theoretical Studies" Chem.Lett.399-400 (1997)

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  • [文献書誌] Katsuhiko FULUKAWA: "Room-Temperature Stable Triplet Carbene with Perpendicular Conformation as Models for Organic High-Spin Units with Robust pi-Spin Polarization" Syn.Metals. 85. 1330-1334 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Bis[1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-1,4 : 5,8-di (ethano) anthryl] carbene. The First All-Hydrocarbon Triplet Diphenylcarbene Having Half-Life over One Second under Normal Conditions" J.Chem.Soc., Chem.Commun.2261-2262 (1997)

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  • [文献書誌] Katsuhiko FURUKAWA: "Room-Temperature Stable Ground-State Triplet Carbene as Models for Organic High-Spin Units with Robust pi-Spin Polarization ; ESR Study and X-Ray Analysis" Mol.Cryst.Liq.Cryst. 301. 185-191 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Flash Vacuum Pyrolysis of Trifluoromethylated Diphenydiazomethanes. Role of Trifluoromethyl Group on the Arylcarbene Rearrangement" J.Chem.Soc., Chem.Commun.1745-1746 (1997)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent Triplet Carbenes" Acc.Chem.Res.30. 315-321 (1997)

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  • [文献書誌] Shiro KOSEKI: "FOR MCSCF+MP2 Study on Reactions of Diradical Systems : 0-C_6H_4 (CH)_2,0-C_6H_4CHN,and 0-C_6H_4N_2" J.Phys.Chem.101. 3377-3381 (1997)

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  • [文献書誌] Shigeru MURATA: "Large Deuterium Isotope Effects for Intramolecular CH Insertion Reaction of 2-Alkylphenylnitrenes" Chem.Lett. 549-550 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent High-Spin Polycarbene. Generation of Polybrominated Tris-1,3,5- [4-(phenylcarbeno)-phenylethynyl] benzene (S=3) and Spin Identification by 2D Electron Spin Transient Nutation (2D-ESTN) Spectroscopy)" J.Am.Chem.Soc.120. 1106-1107 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Vesatile Reactions Undergone by Carbenes and Nitrenes in Noble-Gas Matrices at Cryogenic Temperatures" Bull.Chem.Soc.Jpn.71. 1501-1524 (1998)

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  • [文献書誌] Masahide TERAZIMA: "Translational Diffusion of Chemically Active Species ; Cabenes and Carbonyl Oxides" Chem.Phys.Lett.289. 253-260 (1998)

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  • [文献書誌] Shigeru MURATA: "Photochemistry of 2,4-Bis (diazo)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,3-dione : Selective Photodecomposition of One of the Two Inequivalent Diazo Groups" J.Am.Chem.Soc.120. 9088-9089 (1998)

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  • [文献書誌] Katsuyuki HIRAI: "Laser Flash PhotoIysis of 3-Noradamantyl (phenyl) diazomethane Generation, Detection and Kinetics of 2-Phenyladamantene" J.Phys.Org.Chem.(in press). (1998)

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  • [文献書誌] Athanassios NICOLAIDES: "Direct Observation and Identification of p-Phenylenebis (nitrene). A Labile Quinoidal Diradical" J.Am.Chem.Soc.120. 11530-11531 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: Hikari Kaishizai Shin UV.EB Kouka Zairyo to Ouyou Tenkai. C.M.C.Press, Tokyo, 378 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: Persistent Triplet Carbenes Advances in Carbene Chemistry, Vol.2. Ed.by U.Brinker, JAI Press, Greenwich, 301 (1998)

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  • [文献書誌] Shigeru MURATA: "Large Deuterium Isotope Effects for Intramolecular CH Insertion Reaction of 2-Alkylphenylnitrenes" Chem.Lett.549-550 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent High-Spin Polycarbene. Generation of Polybrominated Tris-1,3,5-[4-(phenylcarbeno)-phenylethynyl]benzene(S=3) and Spin Identification by 2D Electron Spin Transient Nutation(2D-ESTN)Spectroscopy)" J.Am.Chem.Soc.120. 1106-1107 (1998)

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  • [文献書誌] Katsuyuki HIRAI: "Laser Flash Photolysis of 3-Noradamantyl(phenyl)diazomethane. Generation,Detection and Kinetics of 2-Phenyladamantene" J.Phys.Org.Chem.(印刷中) (1998)

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  • [文献書誌] Athanassios NICOLAIDES: "Direct Observation and Identification of p-Phenylenebis(nitrene). A Labile Quinoidal Diradical" J.Am.Chem.Soc.120. 11530-11531 (1998)

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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Polymethylated and Poly(tert)butylated Diphenylcarbenes.Generation,Reactions,Kinetics,and Deuterium Isotope Effects of Sterically Congested Triplet Carbenes" J.Am.Chem.Soc.119. 1582-1593 (1997)

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      1997 実績報告書
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  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent Triplet Carbenes" Acc.Chem.Res.30. 315-321 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Bis〔1,2,3,4,5,6,7,8,-octahydro-1,4:5,8-di(ethano)anthryl〕carbene.The First All-Hydrocarbon Triplet Diphenylcarbene Having Half-Life over One Second under Normal Conditions" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.2261-2262 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hideo TOMIOKA: "Persistent High-Spin Polycarbene.Generation of Polybrominated Tris-1,3,5-〔4-(phenylcarbeno)-phenylethynyl〕benzene(S=3)and Spin Identification by 2D Electron Spin Transient Nutation(2D-E__-STN)Spectroscopy)" J.Am.Chem.Soc.120(印刷中). (1998)

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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