化学者が合成した史上最も小さい芳香環

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ベンゼン環が発見されて以来、芳香性は化学における重要な概念となっている。ベンゼン環の構造を基盤として、一連の**小さな芳香環が化学者の巧みな技術によって合成されてきた。最も小さい芳香環が何か知っていますか？実際、この最も小さい芳香環の記録は、ちょうど今作られたばかりです。最近、ドイツのヴュルツブルク大学のホルガー・ブラウンシュヴァイク教授が率いる化学者チームは、これまでで最も小さく最も軽い芳香環である、安定したホウ素原子を基盤とする三員環（B3環）の合成に成功しました。このような小さな芳香環は、研究者が化学構造や化学結合をより深く理解するのに役立つだけでなく、優れた実用性も持っている。これらの化学者たちはナトリウムイオンを利用して、このようなB3環2つをサンドイッチ状に結合させました。この独特な分子構造は、半導体や超伝導体、磁性体の製造に活用される見込みがあります。この研究成果は『Angew. Chem. Int. Ed.』に掲載されました。このチームは、シクロヘキシル置換ジクロロアミノボランと金属ナトリウムをジメトキシエタン溶媒中で反応させることにより、このB3環すなわちトリボランサイクロプロピレン二価陰イオンを生成した。計算化学、分光法、および電気化学の研究結果によると、このB3環の電子構造は、シクロプロピニウムカチオンやベンゼンといった典型的な芳香族炭素化合物のものと一致している。「この新しい合成は、間違いなく大きなブレークスルーであり、ホウ素化学の新たな方向性を切り開いたものだ」と、ユタ州立大学のアレクサンダー・I・ボルディレフは評している。彼の研究チームは過去15年間にわたり、平面全ホウ環に関する多くの計算作業を行ってきました。皆さんは、ノーベル賞受賞者ホフマンを巻き込んだ芳香性に関する論争を覚えているかもしれませんね？ボルディレフは対立する陣営に属しているのだ。ヒュッケルの規則によって定義される芳香性は、通常炭素化合物の領域に限定されており、これまで知られていた数少ない非炭素元素の芳香環は、すべて炭素より重い元素から生じていた。化学者たちは早くも、B3からB15またはそれ以上の平面型ホウ素環も芳香性を持つ可能性があると予言していた。研究者たちは常にボロ環の合成に熱心であるが、分離可能な安定なボロ環化合物を合成することは大きな課題である。これまで最も成功していた方法は、気相での研究のためにレーザービームを用いて少量の分子を生成することだけでした。“芳香性の概念と原理を、炭素元素を基盤としない系にも適用できるだろうか？「この発見は、この種の議論を解決するのに役立つかもしれません」とカリフォルニア大学リバーサイド校のボニフェス・フォクワは述べています。2012年、Fokwaは平面型ボロン環を持つ最初の分離可能な固体化合物であるTi7Rh4Ir2B8の合成に参加した。“「この新しい平面B3環化合物の発見は、固体化合物においても安定である可能性が高いことを強く示唆しています」とフォクワは述べ、「この基盤の上で、刺激的な新しい機能性材料が見つかることを期待しています」と付け加えました。”