新規面不斉シクロファン化合物の創成および機能性高分子材料への展開

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１．面不斉四置換[2.2]パラシクロファンを基軸とした優れた円偏光発光特性を示す光学活性共役二量体の合成アリールエチニル置換基を構成ユニットに有する面不斉四置換[2.2]パラシクロファン化合物を合成し、物性を評価した。ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を用いることで、三次元共役系の基礎的な光学特性について調査を行った。その結果、π共役系が拡張するにつれシクロファンに由来する渡環π-π相互作用（スルースペース共役）が相対的に弱まり、構成ユニットに相当する単量体の性質が明確に発現することを明らかにした。さらに、単純なアリール基の変化が円二色性および円偏光発光特性に大きな影響を与えることを明らかにした。本研究の成果により、面不斉四置換[2.2]パラシクロファンの光学特性が簡便な共役系の変化によって自在に制御可能であることが分かり、新奇光学材料としての応用性の高さを示すことができた。２．面不斉四置換[2.2]パラシクロファンを基軸とした光学活性環状化合物：ナフタレン環によるπ平面の拡張面不斉四置換[2.2]パラシクロファン骨格を有する環状化合物について、新たにナフタレン環を環状骨格内に導入した化合物を合成し、物性を評価した。本研究では、光学特性に優れたナフタレン環を骨格中に導入し、特性を評価した。その結果、環状π共役系に由来する優れた円偏光発光特性を示す一方、ナフタレン環を含む環状化合物はベンゼン環を含む環状化合物と比較してπ共役系が拡張しているにも関わらず、発光のピークトップが短波長側に見られることが分かった。理論計算により構造の捩じれに起因していることが示唆され、これは三次元的な捩じれ構造を有する環状共役系に特有の性質である。本研究の成果により、構造に起因する光学特性の変化について明らかにすることができ、新たな分子設計を提案することができた。