カルバゾール誘導体の求電子ホウ素化を鍵とした特殊共役化合物の合成と機能開拓

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多環芳香族炭化水素(PAHs)の炭素-炭素結合をホウ素-窒素結合に置き換えたBN-PAHsは，π電子系材料の基本骨格として注目を集め，新規材料候補として有望視されている.本研究では，研究代表者が見出したカルバゾール誘導体の求電子剤的ホウ素化反応を用いて，ドナー-アクセプター， らせん，環，ベルトといった共役系を有するBN-PAHsを系統的に合成する.これらの諸物性解明を通して，有機電子材料または有機光学材料への道筋をつけることを目指す.2021年度には，1,8-ジフェニルカルバゾール誘導体の求電子剤的ホウ素化反応によるカルバゾールを含むアザボリン誘導体の効率的合成法を論文発表した(Chem. Lett. 2022).２つのアザボリンがベンゼンで縮環した二量体も合成できた．2022年度は本反応を利用して，以下の成果を得た．1) らせん構造を有する含カルバゾールアザボリン多量体の合成および物性解明縮環二量体が比較的高収率で得られることがわかったので，らせん構造を有するベンゼン縮環多量体(BN-ヘリセン)を合成した.具体的には三量体および四量体の合成に成功した．三量体のX線結晶構造解析より，らせん構造をとることを確かめた．アザボリンユニット数が光学特性および電気化学的特性に与える効果を明らかにした．2) ドナー部位を導入した含カルバゾールアザボリン誘導体の合成および物性解明含カルバゾールアザボリン誘導体に電子供与基であるメトキシ基を導入することで，蛍光波長がやや長波長シフトした.よりドナー性の高い置換基を導入することで，ドナー-アクセプター相互作用に基づく特異な物性の発現が期待できる.ドナーとしてカルバゾール，フェノチアジン，ジフェニルアミンを導入した誘導体を合成した.ドナー部位が光学特性および電気化学的特性に与える効果を明らかにした．また， ドナーの置換位置の効果も検討した.