安定カルベンユニットを持つアゾニア芳香族化合物の合成と集合化による機能発現

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電子受容性ユニットを複数持つ非局在電子系は分子間電荷移動相互作用による集積化や超分子構築が可能であり、特異な機能の発現が期待される。分子内に電子受容性の大きな芳香族アゾニア骨格とイミダゾリウムユニットを持つπ-電子系は、イミダゾリウム環の2位炭素を安定ー重項カルベンに変えることにより分子間相互作用を大きく変化させることが可能であろう。今回高い電子受容性が期待されるアゾニア芳香族化合物を各種合成し、その電子受容体としての能力の評価、電子移動により生じるラジカルやカチオンラジカルの安定性の評価を行った。アゾニア化合物としては比較的対称性の良いモノアゾニア及びジアゾニア化合物を合成した。phene方向に縮環したアゾニアヘリセン、コロネン類は酸化的光閉環反応および光求核置換反応により合成し、acene方向に縮環した化合物は酸触媒による閉環反応で合成した。アゾニアビへリセニルはブロモヘリセンのhomocouplingにより合成した。Cyclic voltammetryで評価したアゾニア化合物の還元電位は母体炭化水素よりも約1〜1.7V貴であり、特にアゾニアコロネンは貴な還元電位を示し電子受容体として優れていることを示した。電子移動の可逆性はアゾニア化合物の構造により大きく異なり、4級窒素のパラ位が橋頭位炭素になっている場合は可逆性が高いのに対し、4級窒素のパラ位がCHの形の場合には不可逆な還元波が観測され、安定なラジカルやカチオンラジカルを得るために必要な構造が示唆された。