벤젠으로 대표되는 방향족 화합물은 오늘날의 물질 과학을 지원하는 중요한 화합물 그룹 중 하나입니다.벤젠의 특이한 성질은 방향족성이라 불리며, 방향족성을 초래하는 것은 (4n+2)개의 환상으로 배치된 π궤도의 전자로 여겨져 왔다.그런데 최근, π궤도에 한정되지 않고, 환상으로 배치된 σ궤도에 (4n+2)개의 전자가 수용된 경우에서도, 방향족성이 발현되는 것이 밝혀졌다.
여기에서, π궤도 및 σ궤도로 이루어지는 방향족성을 동시에 가지는 화합물(이중 방향족 화합물)이 존재할지 어떨지라는 의문이 생겨났지만, 이러한 화합물에 대해서 이론적인 예측은 있어도 실온에서 안정한 화합물로서 합성·단리하여 성질을 해명하는 실험적인 연구는 매우 한정되어 있었다고 한다.
이번에 사이타마 대학의 연구 그룹은 π 및 σ 이중 방향족 화합물로서 헥사 세라 닐 벤젠 디 양이온을 설계했다.이 분자는 중앙의 벤젠환이 π방향족성을 발현하고, 그 주연부에 존재하는 6개의 셀레늄 원자 관능기가 형성하는 σ궤도에 10개의 전자가 수용되기 때문에 σ방향족성도 표현할 것으로 예상했다.
그리고, 헥사세라닐벤젠디카티온을 합성·단리하고, 그 전자 상태를 실험 및 이론의 양면으로부터 조사한 결과, π궤도로 구성되는 부분에서도 σ궤도로로 구성되는 부분에서도, 방향족 화합물 특정 요소가 확인되었습니다.즉, 이 분자가 π 및 σ 이중 방향족성을 갖는 것이 밝혀졌다.
XNUMX개의 방향족성을 동시에 가지는 이중 방향족 분자의 합성에 성공해, 이중 방향족성의 성질을 이론 및 실험의 양면으로부터 처음으로 밝힌 본 성과는 물성 화학의 새로운 학리를 가져오는 것 예상된다.
논문 정보:【Communications Chemistry】Double aromaticity arising from σ- and π-rings
