ホウ素を機軸とする新規機能性パイ電子系の創製

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本研究では、従来の含窒素π電子系にホウ素置換基を導入し、その電子構造および立体構造を修飾した一連の新規機能性化合物群の創製を目的としている。本年度は、昨年度に引き続いて、炭素-炭素二重結合と等電子構造である窒素-ホウ素結合を有する化合物群に着目し、その物性評価を通じて、窒素-ホウ素結合の性質について明らかにすることを目的とした。昨年度の研究では、含窒素π電子系であるカルバゾールの窒素上にホウ素置換基を導入した誘導体が極めて大きなストークスシフトを示すことを明らかとした。分子軌道計算により基底状態および励起状態の構造最適化を行ったところ、これらの分子は基底状態でB=N二重結合性をもつのに対し、励起状態ではその構造が大きくねじれて二重結合性が低下することが示された。本年度は、より顕著な発光特性の発現を目指し、含窒素π電子系として、2,5位に置換基を有するピロールを用いたN-ボリル誘導体の合成と発光特性の評価を行った。ピロールの2,5位に2-チエニル基を導入した誘導体は、シクロヘキサン中において300nmに吸収極大を、360nm付近に弱い吸収の肩を示し、624nmに蛍光極大を有することが明らかとなった。ストークスシフトは約17000cm^<-1>と、極めて大きな値である。このことは、N-ボリルピロールの励起状態が基底状態と比較して大きく構造変化していることを示す結果であるといえる。現在、分子軌道計算を用いて、この特異な発光特性について詳しく考察しているところである。