森下晴斗・北村千寿・石田尚行・鈴木修一・武田貴志・芥川智行・加藤真一郎

概要

一つの不対電子と一つのスピンを有する化学種はラジカルカチオンと呼ばれます。ラジカルカチオン同士、またはラジカルカチオンと中性種が近接した構造は、それぞれπ-dimer、π-merと呼ばれ、母体のラジカルカチオンでは見られない独特の物性を示すことから、新しい材料として興味がもたれています。しかし、ラジカルカチオンは一般に不安定であることに加え、近接した構造をとらせることは有機合成の観点から難しく、π-dimer、π-merの構造や物性は十分に検討されていませんでした。本研究では、独自に開発した安定なラジカルカチオンを構成要素として、対面積層構造を有する分子を設計し、安定なπ-dimer、π-merを合成することに成功しました。その結果、分子骨格に含まれる硫黄／酸素原子の違いなどを反映して、構造と物性が劇的に変化することがわかり、機能性材料に相応しいπ-dimer, π-merを合理的に設計・合成するための指針が得られました。今後は、ラジカルカチオンをレゴブロックのように見立てて、多彩な構造をもつ分子を開発していく予定です。