Synthesis and Properties of Antiaromatic s-Indacene Derivatives

点击翻译按钮获取中文摘要

本課題では新たな合成法に基づいて電子供与性あるいは電子求引性置換基をもつヘキサアリール置換s-インダセン誘導体を合成し、分子構造や電子状態を調査し、機能性物質としての利用の可能性を調べることを目的としている。2022年度は、前年度に引き続き特定の位置に電子供与性あるいは電子求引性置換基をもつヘキサアリール置換誘導体の合成を行った。すなわち、電子求引性の4-（トリフルオロメチル）フェニル基あるいは電子供与性の4-メトキシフェニル基が２つ置換し、その他の位置にはフェニル基あるいはキシリル基が置換したC2h-、C2v-、D2-対称形のヘキサアリール-s-インダセン誘導体を合成した。量子化学計算に基づく電子状態予測と分光学的および電気化学的計測を行い、置換基の電子的性質と置換パターンによる分子軌道のエネルギー準位の変化のみならず、s-インダセンに特有の電子配置に起因する分子軌道の摂動が起こることの確証を得た。さらに、量子化学計算から予想された置換基による分子構造のゆがみを検証すべく、前年度分とあわせて計４種類の化合物に関してX線構造解析を行い、理論の検証を行った。また、反芳香族性に関する指標が最高被占軌道とその下位の被占軌道のエネルギー準位の差に依存することを立証した。有機半導体としての機能に関する予備的研究として、ヘキサキシリル誘導体のスピンコート薄膜の電界効果トランジスター特性を測定したところ、0.01 cm2 v－1 s－1という比較的良好なホール移動度を示すことがわかった。これらの結果を論文発表した。置換基によるより強い摂動を受けたs-インダセン誘導体の合成に着手した。すなわち、４つの4-（トリフルオロメチル）フェニル基あるいは4-メトキシフェニル基が置換し著しく電子豊富あるいは電子不足な誘導体や、それぞれがドナー・アクセプター型に置換した誘導体の合成と構造確認を行った。