柔軟な脂肪族ポリケトンを用いた面内芳香族性を示す新奇環状π共役系の構築

アセチルアセトン誘導体を繰り返し単位とする脂肪族ポリケトンについて、分子内環化と続く化学変換による環状π共役化合物への変換を試みる中で、その誘導体について特異的な光物性や特定の鎖長におけるゲル化挙動が明らかとなった。鎖状ポリケトンの両末端にカルボキシル基やピリジル基といった水素結合部位を有する誘導体を合成したところ、両末端部位での水素結合を介したらせん状の分子集合体の形成を結晶構造解析から確認した。特に、両末端に3-ピリジル基を有するポリケトンにおいては2-4量体のうち3量体の場合においてのみが、水素結合に起因すると考えられる特異的なゲル化挙動を示した。続いて、環状ポリケトン3量体の前駆体であるcalix[3]pyrrole類縁体について、紫外領域に特徴的な吸収帯を有することを見出した。TD-DFT計算から、空間的に近接したヘテロ環同士の相互作用に起因して特徴的な吸収帯が発現していることが示唆された。最後に、前年度に検討を行った環状ポリケトン4-6量体に比べて、環状π共役系導入に伴う環ひずみが小さくなると推察される環状ポリケトン8量体を前駆体とした、環状π共役系構築の検討を行った。鎖状ポリケトン8量体について、前年度と同様の反応条件に付すことで環状ポリケトン8量体と、すべての1,3-ジケトン部位がイソピラゾール環へと変換された環状ポリイミン8量体への変換を達成した。続く酸化剤による環状ポリイミン8量体への環状π共役系構築の検討を行ったところ、架橋エチレン部位に対して部分的に酸化反応が進行したと思われる化合物が、環状ポリケトン4-6量体と同様に観測される結果となった。

アセチルアセトン誘導体を繰り返し単位とする脂肪族ポリケトンについて、分子内環化と続く化学変換による環状π共役化合物への変換を試みる中で、その誘導体について特異的な光物性や特定の鎖長におけるゲル化挙動が明らかとなった。鎖状ポリケトンの両末端にカルボキシル基やピリジル基といった水素結合部位を有する誘導体を合成したところ、両末端部位での水素結合を介したらせん状の分子集合体の形成を結晶構造解析から確認した。特に、両末端に3-ピリジル基を有するポリケトンにおいては2-4量体のうち3量体の場合においてのみが、水素結合に起因すると考えられる特異的なゲル化挙動を示した。続いて、環状ポリケトン3量体の前駆体であるcalix[3]pyrrole類縁体について、紫外領域に特徴的な吸収帯を有することを見出した。TD-DFT計算から、空間的に近接したヘテロ環同士の相互作用に起因して特徴的な吸収帯が発現していることが示唆された。最後に、前年度に検討を行った環状ポリケトン4-6量体に比べて、環状π共役系導入に伴う環ひずみが小さくなると推察される環状ポリケトン8量体を前駆体とした、環状π共役系構築の検討を行った。鎖状ポリケトン8量体について、前年度と同様の反応条件に付すことで環状ポリケトン8量体と、すべての1,3-ジケトン部位がイソピラゾール環へと変換された環状ポリイミン8量体への変換を達成した。続く酸化剤による環状ポリイミン8量体への環状π共役系構築の検討を行ったところ、架橋エチレン部位に対して部分的に酸化反応が進行したと思われる化合物が、環状ポリケトン4-6量体と同様に観測される結果となった。