シクロブタン誘導体からベンゾシクロブテン誘導体への光異性化反応

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シクロブタン誘導体からベンゾシクロブテン誘導体への光異性化反応の適応範囲の全体像の解明を試み,併せて合成化学的応用への可能性を検討したところ,次の知見が得られた。1.ベンゾシクロブテンへの光異性化反応は,ナフタレンジ,トリ,およびテトラカルボン酸エスエルと各種アルケンとの光付加反応で得られた種々のシクロブテンの反応において,かなり一般的に進行することが認められた。また,最初のシクロブタンを生成する光反応は,アルケンからナフタレン誘導体への光電子移動に伴う自由エネルギー変化ΔGの値が0に近い系で進行しやすいことが明らかになった。2.シクロブタンからベンゾシクロブテンへの光異性化反応の効率は,シクロブタンの置換基の立体化学の影響を強く受けるが,この立体化学の効果は,半経験的分子軌道法(PM3法)を用いて計算したシクロブタンの各結合の強さから理解できることが明らかになった。3.また,シクロブタンからベンゾシクロブテンへの光異性化反応の効率は,溶媒および温度の影響も強く受け,溶媒ではプロトン性の溶媒が,また温度は低温ほど異性化反応に有利であることが明らかになった。さらに,種々の溶媒中いおけるシクロブタンの光反応において,ベンゾシクロブテンを生成する反応経路と出発原料であるナフタレン誘導体に分解する反応経路の間のΔΔH^‡およびΔΔS^‡にisothermodynamic relationshipが成立することが明らかになった。4.以上の研究より,シクロブタン誘導体からベンゾシクロブテン誘導体への光異性化反応が進行する系の予想(反応の適応範囲)が可能になり,合成化学的応用への可能性が開かれたと考えられる。