ホウ素–NHC錯体を基本骨格とするπ電子系材料

2012/06/22

　N-へテロサイクリックカルベンボラン (NHCボラン) は、NHCが空のp軌道をもつ3配位ホウ素に配位したLewis酸-塩基錯体であり、反応剤や分子触媒としての特異な反応性を示すことから近年注目を集めている。しかしながら、これまでNHCボランをπ共役材料として指向した研究例は少ない。今回、我々は、NHCボランの配位結合に起因した分極構造に着目し、NHCボランをチオフェンやビチオフェン骨格に組み込んだπ共役系を設計、合成した。チオフェン誘導体は、大きな分極構造に由来して負のソルバトクロミズムを示すとともに、紫外光の照射により顕著な吸収特性の変化を伴う光異性化が進行する。一方、ビチオフェン誘導体は、光異性化は進行しないものの、NHC部位までπ共役が拡張することで発光特性を示し、NHCの配位した電子供与性のボラートにより低い酸化電位を示す。また、これらの分子は、分子内配位により高い平面性の構造をもち、電子豊富なπ 共役骨格と電子不足なNHC部位が交互に重なり合う積層構造を形成する。本成果は、NHCボランの新たな反応性、物性を示すものであり、今後、オプトエレクトロニクス材料としての応用が期待できる。