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正方形型シクロブタジエンの観測に世界で初めて成功 —理論上の予測を実験的に証明—

2017/07/06

筑波大学 数理物質系の関口 章教授(研究当時。現 同特命教授・名誉教授、国立研究開発法人 産業技術総合研究所 触媒化学融合研究センター ケイ素化学チーム 招聘研究員)の研究グループは、イスラエル工科大学のApeloig 教授との共同研究により、三重項状態のシクロブタジエンの分光学的観測に成功しました。

4個の炭素が環状になっているシクロブタジエンは反芳香族化合物で、極めて反応性が高く、長方形の構造(一重項状態)が最も安定であることが知られていますが、理論上は正方形構造(三重項状態)のものも存在することが予測されています。本研究では、シクロブタジエンにケイ素置換基を導入することで安定化させ、その正方形構造を電子スピン共鳴スペクトルで観測しました。これにより、1930年代から提案されてきた理論的予測を世界で初めて実験的に証明しました。

図  一重項シクロブタジエン(長方形、左)と三重項シクロブタジエン(正方形、右)の分子構造

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