Synthetic challenge to creation of spiro-aromatic expanded porphyrinoids

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広大なπ平面を追求することが優れた芳香族分子の開発に相当するというこれまでの側面を改め、本研究では直交して連なったπ平面に沿ってスルースペース相互作用によって共役させることでできる三次元芳香族分子の創製を目的とする。様々な利用法において弊害となる溶解性の低下は、二次元的に大きな構造によって分子同士のスタッキングが誘発されることで起こり、嵩高い置換基を導入して凝集を妨げる方法も分子の複雑化につながるが、π共役系に三次元性を持たせるための新奇なモチーフによって、このような問題点を同時に解決できると考えられた。中でもスピロ芳香族性は、sp3炭素で連結された複数のπ電子系が一定条件を達成することで発現するとされる。研究計画にある環拡張ポルフィリン類似骨格にスピロ共役を組み込んだ目的分子に先立ち、ポルフィリン類似骨格すなわち環状テトラピロールにシクロアルキル基をスピロ縮合させた分子の合成を試みた。シクロペンチル基・シクロへプチル基あるいはこれらをひとつずつ5,15-位に導入することで、得られる骨格はポルホジメテンとなる。これらの生成物はどうじに得られ、化学的・物理的性質の差がほとんどないと予想されるが、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを繰り返すことで分離することができた。一方、紫外可視吸収スペクトルやX線結晶構造解析は、その母骨格に由来する部分には著しい差が見出されなかった。これらの結果は学術論文に報告され採録が決定された。