平成18年度 構造有機化学
講義スライド
テーマ:芳香族性
奥野 恒久
芳香族化合物(前回の復習)
平面環状のπ電子系を有する単環・
縮合多環の化合物
例1)ベンゼン、ナフタレン、アントラセン
例2)アヌレン、アズレン、フルバレン、フラーレン
さまざまな共役電子系
•交互および非交互炭化水素
•ひずんだベンゼン
•縮合多環共役系
•交差共役系
•多段階酸化還元系
•安定中性ラジカル
•ホモ共役系
交互および非交互炭化水素
・炭素原子に交互に星をうっていく
交互炭化水素・・・星が隣り合わない
(alternant hydrocarbon)
偶交互炭化水素・・・星と非星が同数
(even alternant hydrocarbon)
奇交互炭化水素・・・星と非星が異なる
(odd alternant hydrocarbon)
非交互炭化水素・・・星が隣り合う
(non-alternant hydrocarbon)
交互および非交互炭化水素
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交互炭化水素
偶交互炭化水素
星:5
非星:5
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星:7
非星:7
奇交互炭化水素
星:7
非星:6
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非交互炭化水素
Kekulé炭化水素と非Kekulé炭化水素
・閉殻構造が書けるか否か
非Kekulé炭化水素
Kekulé炭化水素
・交互系では、結合性と反結合性軌道のエネルギーが対称
・奇交互系では、星組ー非星組の数だけNBMOが存在
分子磁性体(高スピン分子の合成)
分子磁性
ジフェニルカルベン(基底三重項分子)
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基底五重項分子
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星:11
非星:9
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伊藤ら、1967年
4つの電子スピンの間には全て強磁性的な相互作用が働く(S=2)
磁気情報の伝達
スピン分極
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赤: 1/2
青:-1/2
交互に伝わっていく
負の電子密度
分子の対称性と軌道の縮重
縮合多環共役系
ナフタレン
トリフェニレン
アントラセン
ペリレン
ケクレン
フェナントレン
π電子数の数え方
NH
N
ペリレン
周辺共役
N
HN
ポルフィリン
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
ベンゼン
ナフタレン
アントラセン
フェナントレン
ピレン
トリフェニレン
ペリレン
コロネン
アズレン
ペンタレン
ヘキサレン
シクロブタジエン
テトラレン?
カリセン
DewarとHess-Schaadの共鳴エネルギーの相関
ベンゼン型構造
ペリレン
交差共役系
-e+e-
交差共役 ・・・
3つ以上の二重結合を持つ。
2つは共役しているが3つ目は
共役していない
+e-e-
ドナー分子、アクセプター分子
S
S
S
S
-e+e-
S
S
S
S
-e+e-
S
S
S
S
テトラチアフルバレン(TTF)
NC
NC
NC
CN
CN
CN
+e-
+e-
-e-
-eNC
テトラシアノキノジメタン(TCNQ)
CN
NC
CN
NC
CN
非ベンゼン系縮合多環共役系
アズレン
O
O-
O
O
OH
OH
トロポン
トロポロン
ヒノキチオール
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