Elucidation of the interaction between weak electron pairs based on the creation of multi-radical molecules

基于多自由基分子的创建阐明弱电子对之间的相互作用

• 批准号: 21H01918
• 负责人: 久保 孝史
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01918/
• 关键词: 弱い電子対; 一重項ビラジカル; 共役; フルオレニル; マルチラジカル; フェナレニル

一重項ビラジカル状態、すなわち電子が弱く対形成した状態は 、閉殻性と開殻性が共存する特殊な電子構造を有している。その弱い電子対同士が相互作用しあう（＝共役する）分子系は 、閉殻と開殻の共存性の多重化に伴う特異な性質を示すことが期待できる。 本研究では 、①弱い電子対の形成が可能なラジカル種を多数配置した分子系（＝マルチラジカル系）を新たに合成し 、②弱い電子対の共役を分子構造と電子構造の観点から詳細に明らかにし 、③その特殊な電子状態に起因する特徴的な物性・機能性を見出すこと で、「弱い電子対が共役した系の物質科学」を確立することを目的とする。本研究では、申請者の実験研究（新規化合物の合成とその物性評価）と研究分担者の理論研究（高精度量子化学計算を用いた解析）という相補的アプローチによって 、実験的検証がいまだ不十分な弱い電子対の共役という概念を確立することを目指す。本年度は、昨年度合成・単離に成功したフルオレニルラジカルが環状に連結された[N]cyclo-1,8-fluorene化合物の骨格変換を目指した。環状三量体はトリラジカル種の合成を試みたがその検出には至らなかった。また、環状四量体については、分子内環化させたキラル化合物の光学分割を試み、分割の見通しが立つところまで至っている。環状六量体については、ヘキサアニオン種の発生を試みたものの、溶解度の低さの問題が発生し、さらなる条件検討が求められている。また、フェナレニルラジカルが環状に連結された化合物合成も試みた。重要な合成中間体となるジブロモフェナレンの合成に成功し、そのジブロモ体をNi(COD)2を用いてカップリングさせたところ、環状六量体が得られることが分かった。環状六量体以外にも五量体や七量体の分子イオンピークが質量分析測定で観測されていることから、その単離を現在試みているところである。

A heavy item ビ ラ ジ カ ル status, す な わ ち electronic が weak く form し seaborne た state は, closed shell と open shell が coexistence す る special な electronic structure を has し て い る. そ の weak い electron interaction with people が seaborne し あ う す (= total service る) molecular は, closed shell と open shell の sympatry に with specific う な の multiple natures を shown す こ と が expect で き る. This study で は, (1) the weak い electronic の seaborne may form が な ラ ジ カ ル kind を most configuration し た molecular system (= マ ル チ ラ ジ カ ル department) を new た に synthetic し, (2) weak electronic の seaborne い "を molecular structure と electronic の 観 point か ら detailed に Ming ら か に し, (3) そ の special な electronic state に cause す る な property of 徴, functional を shows す こ と Youdaoplaceholder0, "weak で electrons against が co-occupation た is a form of physical science" を establishes する とを とを とを objective とする. This study で は, applicants の be 験 research (the new rules of compound の synthetic と そ の property evaluation 価) と research sharers の theoretical research (を high-precision quantum chemical calculation using い た parsing) と い う phase of ア プ ロ ー チ に よ っ て, be 験 検 pass が い ま weak doesn't quite な だ い electronic と の total service polices い う concept を establish す る こ と を refers す. は this year, last year synthetic 単 from に successful し た フ ル オ レ ニ ル ラ ジ カ ル が annular に link さ れ た [N] cyclo - 1, 8 - fluorene compounds の bone variations in を refers し た. The circular trisomes <s:1> トリラジカ species <s:1> synthesis を みたがそ みたがそ 検 検 to に らな to らな らな った った. ま た, annular quantity body に つ い て は, molecular inner change さ せ た キ ラ ル compound の optical division を み, division の see tong し が made つ と こ ろ ま で to っ て い る. Annular volume six に つ い て は, ヘ キ サ ア ニ オ ン kind の 発 raw を try み た も の の, low solubility の さ の problem が 発 し, さ ら な 検 る conditions for が o め ら れ て い る. Youdaoplaceholder0, フェナレニ ラジカ ラジカ が が cyclic に linked された compound synthesis trial みた. Important な intermediates と な る ジ ブ ロ モ フ ェ ナ レ ン の synthetic に し success, そ の ジ ブ ロ モ body を Ni (COD) 2 を い て カ ッ プ リ ン グ さ せ た と こ ろ, annular volume six が ら れ る こ と が points か っ た. Annular six quantity body に も five quantity body や seven quantity body の molecular イ オ ン ピ ー ク が quality analysis determination で 観 measuring さ れ て い る こ と か ら, そ の 単 from を now try み て い る と こ ろ で あ る.

项目成果

フェナレニルラジカルの高密度共役化

苯酚自由基的高密度共轭

• 发表时间: 2021
• 作者: Ishigaki Yusuke;Fukagawa Reina;Sugawara Kazuma;Harimoto Takashi;Suzuki Takanori;久保 孝史
• 通讯作者: 久保 孝史

新分子創造で探る電子対の新しい姿

通过创建新分子探索电子对的新方面

• 发表时间: 2022
• 作者: Fujita Takeshi;Takeishi Masafumi;Ichikawa Junji;久保 孝史
• 通讯作者: 久保 孝史

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实验室主页

Synthesis, Properties, and Intermolecular Interactions in the Solid States of π-Congested X-Shaped 1,2,4,5-Tetra(9-anthryl)benzenes

π-稠密 X 型 1,2,4,5-四(9-蒽基)苯的固态合成、性质和分子间相互作用

• DOI: 10.1246/bcsj.20220257
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bulletin of the Chemical Society of Japan
• 影响因子: 4
• 作者: Nishiuchi Tomohiko;Takeuchi Shino;Makihara Yuta;Kimura Ryo;Saito Shohei;Sato Hiroyasu;Kubo Takashi
• 通讯作者: Kubo Takashi

Closed-shell and open-shell dual nature of singlet diradical compounds

单线态双自由基化合物的闭壳层和开壳层双重性质

• DOI: 10.1515/pac-2023-0114
• 发表时间: 2023
• 期刊: Pure and Applied Chemistry
• 影响因子: 1.8
• 作者: Kubo Takashi