| 研究課題/領域番号 |
21K05023
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 反芳香族分子 / 高歪化合物 / シクロブタジエン / 高周期典型元素 / ケイ素 / 反芳香族 / 高歪分子 / 典型元素 / 集積反芳香族 / 三次元芳香族性 / テトラへドラン / 反芳香族性 / 開殻性 / 高歪み分子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
反芳香族分子からなるσ二量体およびπ二量体の合成と構造解析，および電子状態の解明を行う。特に単離可能なシクロブタジエンをσ結合によって連結集積した分子を構築し，周辺置換基のチューニングによって誘起される分子変換のしくみに関して実験的研究を遂行する。π共役系置換基による三次元芳香族性や励起芳香族性といった概念の実験的アプローチによる検証を行うことを目的にする。高歪炭化水素分子であるテトラヘドランは，シクロブタジエンの有望な合成等価体であり，この手法を集積体へのアプローチとして検討する。
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| 研究成果の概要 |
高歪み反芳香族分子である「シクロブタジエン」を研究対象とし，高歪み分子における光や熱等の外部刺激によって誘起される化学変換のしくみに関して実験的を行った。単離可能なシクロブタジエンの効率的合成法を改良することで，集積体に向け有望な前駆体を合成することができた。その実証として，高歪ケイ素化合物であるシラピラミダンの合成に成功し，その分子構造と反応性を明らかにした。またシクロブタジエンコバルト錯体において脱シリルヨード化反応によって，高収率で官能基変換が可能であること見出した。この方法を拡張すればπ共役拡張系分子内に複数のシクロブタジエンを組み込んだ分子群を合成できると考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質とエネルギーの相互変換において，電子の介在なくして物理現象の完全理解はできないことから，電子共役概念の変革に大きな期待が寄せられている。新たなπ電子共役系を構築することは，光－エネルギー－物質の相互変換に新機軸を打ち出す鍵となる。これまでにも数多くの特徴あるπ電子共役系が開発されており，特に近年，ナノカーボンへの期待から，その部分構造となるsp2炭素で構成される三次元共役系における発展は目覚ましい。さらに積層型反芳香族分子や超分子構造に(反)芳香族分子を組み込んだ化合物が次々と合成され，これまで理論予測しかなかった三次元芳香族性の発現も実証されつつある。
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