特異な物性・機能を有するπ電子系の創出

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05403007
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小田 雅司 大阪大学, 理学部, 教授 (60004438)
• 研究分担者: 川瀬 毅 大阪大学, 理学部, 助手 (10201443) ; 岡田 惠次 大阪大学, 理学部, 助教授 (50152301)
• キーワード: 拡張π電子系 / オリゴチエニルペンタフルベン / 拡張トリメチレンメタン / 電子物性 / ポリカチオン / ポリアニオン / アニオンラジカル

研究概要

特異な物性を有する新しいπ電子系の開発に向けて主として3つの系統の共役系について研究を実施した:(a)鎮状及び環境状オリゴチエニルペンタフルベン類、(b)芳香環で拡張されたトリメチレンメタン類とそのジカチオン、ジアニオン、(c)複数のホウ素を含むトリアリールボラン類。これらに共通するキーワードは“拡張π電子系"あるいは“超分子π電子系"で、低分子に見られない新しい物性・機能を期待・探究する。
(a)については、鎖状4量体までのオリゴマー並びに環状4量体と6量体の合成を達成した。この合成には当初困難を伴ったがペンタフルベンの新合成法を開発して問題を解決できるとともに新しい展開の道も開かれてきている。合成されたオリゴチエニルペンタフルベン類は予想通り電気化学的環元電位がかなり低く、それに基づくアルカリ金属環元により構造・物性の観点から興味あるポリアニオン類を得ることができた。この成果の一部は既に公表したが、なお研究を継続している。
(b)については、ベンゼン環およびチオフェン環で拡張されたトリメチレンメタン誘導体の初めての合成に成功した。これらのジラジカル、ジカチオン、ジアニオンはπ電子の非局在化により、トリメチレンメタンやその簡単な誘導体の場合より大きな安定化が期待される。実際、ジカチオン類、ジアニオン類はかなり安定であり四極性の性質(^<13>C-NMR)を示す。ジラジカルの三重項性の安定性も大いに興味があり検討中であり、また、これらの種は可視部や赤外部に強い吸収をもち特異な色素としても興味深い。
(c)については、立体保護効果をもつジメシチルボリル基をユニットとする多核ホウ素共役分子の比較的多数の種類の合成に成功し、それらのアルカリ金属還元により、興味あるアニオンラジカル、ポリアニオンが得られ、今後の発展が期待される。

研究成果

• [文献書誌] K.Okada,M.Minami,H.Inikawa,M.Oda: "Synthesis,Conformational Analysis,and Stereoisomeriation of 2,2':2",2"'-Bis(ethano)tetraaryltins." Tetrahedron Lett.34. 657-660 (1993)
• [文献書誌] H.Kurata,T.Ekinaka,T.Kawase,M.Oda: "Tandem Reactions of N,N-Dialkylamides with Organolithium Compounds and Cyclopentadiene.A New Efficient Synthesis of Pentafulvenes." Tetrahedron Lett.34. 3445-3448 (1993)
• [文献書誌] T.Kawase,H.Kurata,T.Morikawa,M.Oda: "Synthesis and Properties of Oligo-6-(2-thienyl)pentafulvenes." Tetrahedron Lett.34. 3449-3452 (1993)
• [文献書誌] T.Kawase,T.Enomoto,C.Wei,M.Oda: "Regioselective Lithiations of Di(2-thienyl)methano:A Clean Kinetic and Thermodynamic Control in Lithiation." Tetrahedron Lett.34. 8143-8146 (1993)
• [文献書誌] K.Okada,M.Minami,M,Oda: "Synthesis,Conformational Analysis,and Optical Resolution of 2,2':6',2":6",2"'-Tris(ethano)tetraphenyltin Derivatives." Chemistry Lett.1993. 1999-2002 (1993)
• [文献書誌] K.Kawamata,K.Kikuchi,K.Okada,M.Oda: "Photoisomerization of α-(9"-Anthryl)ethyl Spiro[cyclopropane-1,9'-fluorene]-2-carboxylates.Studied by Stepwise Two-Color Two-Photon Flash Photlysis." J.Phys.Chem.98. 2090-2094 (1994)