We have focused on compounds with singlet biradical that are expected to show interesting optical properties because the electron state is different from compounds of open shell and closed shell. Electron state of closed shell is that two electrons occupy HOMO. Electron state of open shell is that two orbitals are degenerated and there is no interaction between two electrons. This intermediate electron state is singlet biradical. We have synthesized compounds of one-dimensional structure and two-dimensional structure having biradical character so far and investigated properties that are related to biradical character in our laboratory. I decided to synthesize bowl-shaped compound having three-dimensional structure and study how it affects physical properties by expanding to three-dimensional structure. There are corannulene and sumanene as bowl-shaped and closed shell compounds having three-dimensional structure. These compounds are expected to apply to functional substances such as molecular switch making use of bowl-to-bowl inversion and conductive material derived from packing of layered structure. Therefore my compound that is planed to be synthesized is expected to show new properties because my compound has biradical character in addition to bowl-shaped structure. In this presentation, I will introduce research that is conducted in our laboratory briefly, corannulene and sumanene, results of theoretical calculation of bowl-to-bowl inversion energy of the bowl-shaped compound that is planed to be synthesized, and finally my conclusions and next plan.
我々は、閉殻や開殻の化合物とは異なる電子状態に起因して興味深い光物性を示すことが予想されている一重項ビラジカル性を有する化合物に注目している。HOMOに2電子入っている閉殻の電子状態と、2電子間の相互作用がなく2つの軌道が縮退している開殻の電子状態に対して、その間にある電子状態を有する化合物が一重項ビラジカルである。当研究室ではこれまでにビラジカル性を有する1次元構造、2次元構造の化合物の合成を行いビラジカル性に関連する性質を調査した。私はこれをさらに拡張し3次元構造を有するお椀型化合物を合成し物性にどのように影響を与えるかを研究することにした。お椀型の3次元構造をしている閉殻の化合物としてコランニュレンやスマネンがある。これらの化合物はボウルの反転を利用した分子スイッチや積層構造のパッキングに由来する伝導性材料などの機能物質への応用が期待されている。したがって私が合成する予定である化合物はお椀型構造であることに加えてビラジカル性をもっているため、新たな物性を示すことが期待できる。本発表では最初に当研究室で行われている研究内容について簡単に説明し、コランニュレン、スマネンについて説明した後、自分が合成する予定であるお椀型化合物の反転エネルギーなどの理論計算結果を述べ最後に結論と今後の予定を述べる。