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炭素原子間に形成される共有結合は、有機化学において最も基本的で重要な概念である。最近、単結合長の限界とされていた１．８Åを超える炭素－炭素単結合を持つ化合物が複数単離され、限界を超えた単結合が示す性質に注目が集まっている。本研究は、２Åを超える炭素－炭素単結合をもつ化合物を創出し、その特殊な結合状態の電子構造の解明と新たな反応性・物性の探索を通じて、有機化合物の新たな可能性を引き出すことを目的とする。その目的を達成するために、本研究では研究を、①長い結合を持つ化合物の基本骨格の確立、②長い結合の電子構造の解明、③長い結合の共役の構築、④長い結合による新現象の探索、の４つの段階にわけ、遂行する。
１年目の２０２０年度は長い結合を生み出す基本ユニットであるビスフルオレニルメチリデンをブタジインで二つ接続させた分子の合成に挑み、２０２１年度はビスフルオレニルメチリデンをアセチレンで二つ接続させた分子の合成に挑んだ。そして市販化合物から多段階合成により、目的化合物の前駆体であるジヒドロ体の合成・単離に成功した。この前駆体から水素原子を引き抜くことで目的化合物の単離を試みたが、構造不明物が得られるのみであった。そのため、強塩基でプロトンを引き抜きジアニオン種を発生させたのちに、二電子酸化させて目的化合物へと導くことにした。実際にジアニオン種の発生に成功し、ＮＭＲ測定と単結晶Ｘ線構造解析により、その構造の確認を行った。また、温度可変ＮＭＲ測定により、ジアニオン種におけるフルオレニル環の回転障壁を決定した。最終年度となる２０２２年度には、フルオレニル骨格に塩素原子を置換基として導入した化合物の合成に挑み、ジアニオン種の発生を確認したが、酸化剤を用いた中性種の単離には至っていない。現在、溶媒や酸化剤の種類を変更する検討を行っている。
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