アザヘリセンを基盤としたキラル光学材料の開発

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ヘリセンはベンゼン環あるいはヘテロ環がオルト位で縮環することで螺旋状に共役系が拡張したキラルπ共役系化合物であり、不斉触媒や円偏光発光(CPL)材料として注目されている。最近申請者は短工程高収率(市販品から2段階90%収率)での新規アザヘリセンの合成を報告した。窒素部位は官能基化、プロトン化、金属配位が容易にでき、窒素の電子供与性のため特定の位置での置換基導入も可能である。キラルなカルバゾールと見なすことができることからも、今後様々な応用展開が期待される。そこで本研究ではキラル補助基を導入したアザヘリセンを合成し、ジアステレオマーの関係となったP体とM体をシリカゲルカラムで分取する。さらにそれぞれの光学活性体を用いて環状多量体や鎖状多量体を合成し、キラル光学特性を評価することとした。 前年度にキラル補助基を導入した幾つかのアザヘリセンの合成を行い、そのP体とM体をシリカゲルカラムで分取することに成功していた。本年度はアセチレンを導入したのちGlaserカップリングを行うことで、ブタジインで架橋した多量体を合成した。多量化によってg値は維持しつつ発光やCPLの波長が長波長シフトすることがわかった。またパイ拡張アザヘリセンを合成し、NMR、質量分析、及びX線結晶構造解析により構造決定し、キラル光学特性の評価まで行った。拡張部位に応じてCPLの波長やg値が変化することがわかった。さらに螺旋末端部位で架橋した二量体の合成にも成功しており、光学分割条件を見出している。