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超共役的反芳香族化合物の構造的特徴を活かした三次元芳香族性の新展開

利用超共轭反芳香化合物的结构特征研究三维芳香性的新进展

基本信息

批准号：
22K05078
负责人：
桑原拓也
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Ochanomizu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

反芳香族化合物同士が互いに面と面を向かい合わせて相互作用すると、積層芳香族性が発現するという理論予測がなされたが、依然として積層芳香族性の実験研究例は限定的である。また、これまでの積層芳香族性の実験研究はノルコロールなどの中性の系に限られている。そこで本研究では、電荷をもつ系でも積層芳香族性が発現するか否かを明らかにすることを目的とした。具体的には、我々の研究グループが独自に研究してきた負電荷をもつ超共役的反芳香族化合物「シレピニルジアニオン」同士の積層構造を構築し、積層芳香族性の発現を試みた。今年度はシレピン同士をケイ素-ケイ素で連結したビスシレピンの還元反応を行うことで、テトラアニオン等価体の合成・単離に成功した。この二量体は二つのシレピン環で2つのリチウムカチオンをサンドイッチした構造を有し、シレピン環同士が互いに相互作用可能な位置関係にあることが明らかとなった。この二量体と単量体の1H NMR化学シフト値および芳香族・反芳香族性の評価に広く利用されているNICS値を比較したところ、二量体における反芳香族性が低下していることが明らかとなった。また、分子軌道において、各シレピニルジアニオンのHOMO同士が反結合性相互作用した分子軌道および結合性相互作用した二種類の分子軌道が確認された。以上より、二量体においてアニオン性の反芳香環同士は相互作用することでその反芳香族性を弱める、という知見を得た。

Anti-aromatic compounds interact with each other in the same plane. Theoretical predictions are made. Examples of studies on multilayer aromaticity are limited. A study on the aromatic properties of multilayer materials is carried out in the presence of neutral materials. The purpose of this study is to investigate the existence of aromatic compounds in the presence of electric charge. In particular, we have studied the negative charge and super-active anti-aromatic compounds independently, and tried to construct the layered structure and develop the layered aromaticity. This year, the synthesis and separation of the two components of the system were successful. These two quantities are related to the possible positional relationship between the two components. The 1H NMR chemical properties of these two molecules were compared with those of aromatic and antiaromatic compounds. The molecular orbitals of the two species have been identified for anti-binding interactions. The interaction between the two molecules and the anti-aromatic ring is obtained.