JP2001247577A - Fullerene-carborane rigid rod hybrid compound and method of synthesizing the same - Google Patents

Fullerene-carborane rigid rod hybrid compound and method of synthesizing the same

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JP2001247577A JP2000063680A JP2000063680A JP2001247577A JP 2001247577 A JP2001247577 A JP 2001247577A JP 2000063680 A JP2000063680 A JP 2000063680A JP 2000063680 A JP2000063680 A JP 2000063680A JP 2001247577 A JP2001247577 A JP 2001247577A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting great second harmonic generation(SHG). SOLUTION: This fullerene-carborane rigid rod hybrid compound comprises a carborane connected to a fullerene by a conjugated cross-linking aromatic group. The carborane is represented by the following chemical formula (m-CB) or the following chemical formula (p-CB) and the fullerene is C60 represented by the following chemical formula. The conjugated cross-linking aromatic group is characterized in that the group is represented by the following chemical formula (BA-1).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非線型材料として
のフラーレン−カルボランハイブリッド材料およびその
合成方法に関する。
[0001] The present invention relates to a fullerene-carborane hybrid material as a nonlinear material and a method for synthesizing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】効率的な光遠隔通信ネットワークの開発
においては電気−光信号変換が十分ではないが、二次非
線形光学材料(NLO)は、直接な適用性を有している
ので注目されている。これに関しては、Nonlinear Opti
cal Effects in Molecules andPolymers(Prasad,P.N.;W
illliams,D.J.,Wiley, New York,1991)およびNonlinear
Optical Properties of Organic Materials (Prasad,
P.,Plenum,New York,1991)に記載されている。現在ま
で、優れた超分極性(β)を得るためには、ドナーとアク
セプターとの最適の組み合わせ(D−A)、およびDと
Aとの間の共役結合の最適の長さの両方を見出すことに
向けられてきた(例えば、J.Am.Chem.Soc.1993, 115,30
06(Marder,S.R.;Gorman,C.B.;Tiemann,B.G.;Cheng,L.-
T)およびScience 1991,252, 103(Marder,S.R.;Beratan,
D.N.;Cheng,L.-T))。
BACKGROUND OF THE INVENTION Electrical-to-optical signal conversion is not sufficient in the development of efficient optical telecommunications networks, but second-order nonlinear optical materials (NLO) have gained attention because of their direct applicability. I have. In this regard, Nonlinear Optic
cal Effects in Molecules and Polymers (Prasad, PN; W
illliams, DJ, Wiley, New York, 1991) and Nonlinear
Optical Properties of Organic Materials (Prasad,
P., Plenum, New York, 1991). To date, in order to obtain excellent hyperpolarizability (β), we find both the optimal combination of donor and acceptor (DA) and the optimal length of the conjugate bond between D and A (Eg, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 30
06 (Marder, SR; Gorman, CB; Tiemann, BG; Cheng, L.-
T) and Science 1991, 252, 103 (Marder, SR; Beratan,
DN; Cheng, L.-T)).

【0003】長年の間、オルトカルボランは、高い分極
性σ芳香族性を有する電子欠乏性クラスターであると知
られてきた(J.Mater.Chem.1993,3(2),139(Murphy,D.
M.; Mingos,D.M.P.;Haggitt,J.L.;Powell,H.R.;Westcot
t,S.A.;Marder,T.B.;Taylor, N.J.;Kanis,D.R.)。すで
に、ある種の電子ドナー(D)基を含むカルボラン
(A)が合成されているが、その超分極性は十分ではな
い(J.Mater.Chem.1993,3,67(Murphy, D.M.;Forward,J.
M.;Mingos,D.M.P.))。
[0003] For many years orthocarborane has been known to be an electron-deficient cluster with high polarizability [sigma] aromaticity (J. Mater. Chem. 1993, 3 (2), 139 (Murphy, D. .
M .; Mingos, DMP; Haggitt, JL; Powell, HR; Westcot
t, SA; Marder, TB; Taylor, NJ; Kanis, DR). Although carborane (A) containing a certain kind of electron donor (D) group has already been synthesized, its hyperpolarizability is not sufficient (J. Mater. Chem. 1993, 3, 67 (Murphy, DM; Forward) , J.
M.; Mingos, DMP)).

【0004】さらに最近では、フラーレンは高い非局在
性π電子を有する電子求引性カーボンクラスターである
ことが認識されている(Chem.Rev.1998,98,2527(Marti
n,N.;Sanchez,L.;Illescas,B.;Perez,I.))。実際に、
電子ドナー(D)部分を含むフラーレン(A)は報告さ
れているものの、これらの化合物について非線形光学特
性の研究は全くなされていない(J.Chem.Rev.1994,94,1
95(Kanis,D.R.;Ratner, M.A.;Marks,T.J.))。
[0004] More recently, fullerenes have been recognized as electron-withdrawing carbon clusters having high delocalized π electrons (Chem. Rev. 1998, 98, 2527 (Marti
n, N .; Sanchez, L .; Illescas, B .; Perez, I.)). actually,
Although fullerenes (A) containing electron donor (D) moieties have been reported, no studies have been made on the nonlinear optical properties of these compounds (J. Chem. Rev. 1994, 94, 1).
95 (Kanis, DR; Ratner, MA; Marks, TJ)).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、大きな二次
高調波発生(SHG)を示す非線形光学材料として好適
な化合物を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation (SHG).

【0006】また本発明は、大きな二次高調波発生を示
す非線形光学材料として好適な化合物の合成方法を提供
することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method for synthesizing a compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、カルボランとフラーレンとが、共役架橋
芳香族基により連結されているフラーレン−カルボラン
リジッドロッドハイブリッド化合物であり、前記カルボ
ランは下記化学式(m−CB)または下記化学式(p−
CB)で表され、前記フラーレンは下記化学式で表され
るC60であり、前記共役架橋芳香族基は下記化学式(B
A−1)で表されることを特徴とするフラーレン−カル
ボランリジッドロッドハイブリッド化合物を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a fullerene-carborane rigid rod hybrid compound in which carborane and fullerene are linked by a conjugated bridged aromatic group, wherein the carborane is The following chemical formula (m-CB) or the following chemical formula (p-
CB), wherein the fullerene is C 60 represented by the following chemical formula, and the conjugated cross-linked aromatic group is represented by the following chemical formula (B
A fullerene-carborane rigid rod hybrid compound represented by A-1) is provided.

【0008】[0008]

【化2】 Embedded image

【0009】また本発明は、1−(4−ブロモフェニ
ル)−1,7−カルボランとトリメチルヨウ素とを反応
させて1−(4−ブロモフェニル)−7−メチル−1,
7−カルボランを得る工程、前記1−(4−ブロモフェ
ニル)−7−メチル−1,7−カルボランとトリメチル
シリルアセチレンとを反応させて1−(4−(トリメチ
ルシリルエチニル)フェニル)−7−メチル−1,7−
カルボランを得る工程、前記1−(4−(トリメチルシ
リルエチニル)フェニル)−7−メチル−1,7−カル
ボランを脱保護して、1−(4−エチニルフェニル)−
7−メチル−1,7−カルボランを得る工程、および1
−(4−エチニルフェニル)−7−メチル−1,7−カ
ルボランのリチウムアセチリドを得、これをフラーレン
と反応させて、1−ヒドロ−2−[1−(4−エチニル
フェニル)−7−メチル−1,7−カルボラン]フラー
レンを得る工程を具備するフラーレン−カルボランリジ
ッドロッドハイブリッド化合物の合成方法を提供する。
Further, the present invention provides a method of reacting 1- (4-bromophenyl) -1,7-carborane with trimethyliodine to obtain 1- (4-bromophenyl) -7-methyl-1,
Step of obtaining 7-carborane, reacting 1- (4-bromophenyl) -7-methyl-1,7-carborane with trimethylsilylacetylene to obtain 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -7-methyl- 1,7-
A step of obtaining carborane, deprotecting the 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -7-methyl-1,7-carborane to give 1- (4-ethynylphenyl)-
Obtaining 7-methyl-1,7-carborane, and 1
Lithium acetylide of-(4-ethynylphenyl) -7-methyl-1,7-carborane was obtained and reacted with fullerene to give 1-hydro-2- [1- (4-ethynylphenyl) -7-methyl [1,1,7-carborane] Fullerene is provided, and a method for synthesizing a fullerene-carborane rigid rod hybrid compound is provided.

【0010】さらに本発明は、1−(4−ブロモフェニ
ル)−1,12−カルボランとトリメチルヨウ素とを反
応させて1−(4−ブロモフェニル)−12−メチル−
1,12−カルボランを得る工程、前記1−(4−ブロ
モフェニル)−12−メチル−1,12−カルボランとト
リメチルシリルアセチレンとを反応させて1−(4−
(トリメチルシリルエチニル)フェニル)−12−メチ
ル−1,12−カルボランを得る工程、前記1−(4−
(トリメチルシリルエチニル)フェニル)−12−メチ
ル−1,12−カルボランを脱保護して、1−(4−エ
チニルフェニル)−12−メチル−1,12−カルボラン
を得る工程、および前記1−(4−エチニルフェニル)
−12−メチル−1,12−カルボランのリチウムアセチ
リドを得、これとフラーレンとを反応させて1−ヒドロ
−2−[1−(4−エチニルフェニル)−12−メチル
−1,12−カルボラン]フラーレンを得る工程を具備
するフラーレン−カルボランリジッドロッドハイブリッ
ド化合物の合成方法を提供する。
Further, the present invention provides a reaction of 1- (4-bromophenyl) -1,12-carborane with trimethyliodine to form 1- (4-bromophenyl) -12-methyl-
A step of obtaining 1,12-carborane, reacting the 1- (4-bromophenyl) -12-methyl-1,12-carborane with trimethylsilylacetylene to obtain 1- (4-
Obtaining (trimethylsilylethynyl) phenyl) -12-methyl-1,12-carborane;
Deprotecting (trimethylsilylethynyl) phenyl) -12-methyl-1,12-carborane to obtain 1- (4-ethynylphenyl) -12-methyl-1,12-carborane; -Ethynylphenyl)
Lithium acetylide of -12-methyl-1,12-carborane was obtained and reacted with fullerene to give 1-hydro-2- [1- (4-ethynylphenyl) -12-methyl-1,12-carborane]. Provided is a method for synthesizing a fullerene-carborane rigid rod hybrid compound, which comprises a step of obtaining fullerene.

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0012】本発明者らは、見かけ上求引性のカルボラ
ンとフラーレンとをエチニルπ系を介して結合すること
によって、予測し得ない大きなβ値が得られることを見
出し、本発明を成すに至った。本発明により、A−A系
が高い超分極性を得るための有望な組み合わせとなる場
合の指針を与えることができる。
The present inventors have found that an unpredictable large β value can be obtained by linking an apparently attractive carborane and fullerene via an ethynyl π system. Reached. The present invention can provide a guideline when the AA system is a promising combination for obtaining high hyperpolarizability.

【0013】本発明のフラーレン−カルボランリジッド
ロッドハイブリッド化合物は、下記化学式で表される。
The fullerene-carborane rigid rod hybrid compound of the present invention is represented by the following chemical formula.

【0014】[0014]

【化3】 Embedded image

【0015】本発明の化合物5aは、以下に示すような
手順で合成することができる。
The compound 5a of the present invention can be synthesized by the following procedure.

【0016】[0016]

【化4】 Embedded image

【0017】まず、THF中で化合物1aであるメタ−
カルボラン誘導体(1当量)とMeI(1.1当量)と
の混合物にnBuLi(1.05当量)を加えて、化合
物2aを得る。原料となる化合物1aは、J.Organomet.
Chem.1993,19(Coult,R;Fox,M. A.;Gill,W.R.;Herbertso
n,P.L.;Macbride,J.A.H.;Wade,K.)に記載されている方
法を若干改良して合成することができる。
First, meta- which is compound 1a in THF
To a mixture of carborane derivative (1 eq) and MeI (1.1 eq) was added n BuLi (1.05 eq) to give compound 2a. Compound 1a as a raw material was obtained from J. Organomet.
Chem. 1993, 19 (Coult, R; Fox, MA; Gill, WR; Herbertso
n, PL; Macbride, JAH; Wade, K.).

【0018】なお、nBuLiを化合物1aのTHF溶
液に加えた後にMeIを加えた場合には、化合物2aの
収率は非常に低くなってしまうので、nBuLiは、化
合物1aとMeIとの混合物に加えるのが望ましい。本
発明においては、化合物2aは79%の収率で得ること
ができる。
[0018] Note that, when added to MeI after adding n BuLi to a THF solution of compound 1a since the yield of the compound 2a becomes very low, n BuLi, a mixture of the compound 1a and MeI It is desirable to add In the present invention, compound 2a can be obtained in a yield of 79%.

【0019】次いで、化合物2aのTHF溶液を調製
し、このTHF溶液に、触媒量のPd(PPh34(2
mol%)、CuI(4mol%)およびトリメチルア
ミン(1.5当量)の存在下でトリメチルシリルアセチ
レン(1.05当量)を加えて化合物3aを得る。
Next, a THF solution of the compound 2a is prepared, and a catalytic amount of Pd (PPh 3 ) 4 (2
mol3), Cul (4 mol%) and trimethylsilylacetylene (1.05 eq) in the presence of trimethylamine (1.5 eq) to give compound 3a.

【0020】その後、フッ化カリウムでの化合物3aの
脱保護により、化合物4aを得る。化合物4aは79%
の収率で得られる。
Thereafter, compound 4a is obtained by deprotection of compound 3a with potassium fluoride. Compound 4a 79%
In a yield of

【0021】本発明の化合物5aは、BuLi(1当
量)で化合物4aを処理して化合物4a(1当量)のリ
チウムアセチリドを得て、これを、トルエン溶液とした
60に縮合することにより、60%の収率で合成するこ
とができる。
The compounds 5a of the present invention, with the lithium acetylide of BuLi processed and compound 4a (1 eq) of compound 4a (1 eq), this by condensing a C 60 was a toluene solution, It can be synthesized with a yield of 60%.

【0022】また、化合物5bは、以下に示すような手
順で合成することができる。
Compound 5b can be synthesized according to the following procedure.

【0023】[0023]

【化5】 Embedded image

【0024】具体的には、出発原料としてパラ−カルボ
ラン誘導体を用いる以外は、前述と同様の手順によっ
て、化合物5bを得ることができる。
Specifically, compound 5b can be obtained by the same procedure as described above except that a para-carborane derivative is used as a starting material.

【0025】本発明のハイブリッド化合物である化合物
5aおよび5bの構造は、1H、および13C NMR、
CVおよびFAB+により特定することができる。
The structures of the hybrid compounds of the present invention, Compounds 5a and 5b, are 1 H and 13 C NMR,
It can be specified by CV and FAB + .

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の化合物の合成例お
よびその分析結果の具体例を示して、本発明をさらに詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Synthesis Examples of the compounds of the present invention and specific examples of the analysis results.

【0027】なお、化合物は次の手法により分析した。
蛍光スペクトルおよびUV可視スペクトルは、F−45
00分光蛍光光度計(日立製)およびU−3000UV
可視分光計(日立製)をそれぞれ用いて分析した。HR
S測定は、q−スイッチNd:YAGレーザー(スペク
ロンLS−412,fwhm:6nm)を入射光ビーム
として用いて行った。基本光強度(λ=1064nm、
I(ω))は、2つの偏光板の間に設けた半波長板を回
転させることにより変化させた。HRSシグナル、I
(2ω)は、フォトマルチプライヤー(フィリップ社
製、モデルXP2020Q)によりI(ω)の関数とし
て検出した。基本入射光強度、およびHRS光信号は、
2つのゲートインテグレーター(スタンフォードリサー
チシステム、モデルSR250)に供給し、ゲートイン
テグレーターからの出力信号は、ADコンバートしてパ
ーソナルコンピューターで解析した。
The compounds were analyzed by the following method.
The fluorescence spectrum and the UV-visible spectrum were measured at F-45.
00 spectrofluorometer (Hitachi) and U-3000UV
The analysis was performed using a visible spectrometer (manufactured by Hitachi). HR
The S measurement was performed using a q-switch Nd: YAG laser (Specron LS-412, fwhm: 6 nm) as an incident light beam. Basic light intensity (λ = 1064 nm,
I (ω)) was changed by rotating a half-wave plate provided between two polarizing plates. HRS signal, I
(2ω) was detected as a function of I (ω) by a photomultiplier (Model XP2020Q, manufactured by Philips). The basic incident light intensity and the HRS optical signal are
The signals were supplied to two gate integrators (Stanford Research System, model SR250), and the output signals from the gate integrators were AD-converted and analyzed by a personal computer.

【0028】(実施例1:化合物5a) (化合物1a)の合成 アルゴン雰囲気下、メタ−カルボラン(2.16g、1
5mol)に無水THF(20ml)を加えた後、0℃
で15分間攪拌した。続いて、n−ブチルリチウムヘキ
サン溶液(1.50M、11ml、16.5mmol)
をゆっくり滴下し、室温にて1時間攪拌した。その後、
CuI(4.4g、23.1mmol)を加えて30分
間、ピリジン(9ml)を加えてさらに10分間、それ
ぞれ室温にて攪拌することによって、銅(I)−カルボ
ラン溶液を調製した。
Example 1 Synthesis of Compound 5a Synthesis of Compound 1a Meta-carborane (2.16 g, 1
5 mol) and anhydrous THF (20 ml).
For 15 minutes. Subsequently, an n-butyllithium hexane solution (1.50 M, 11 ml, 16.5 mmol)
Was slowly added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. afterwards,
A copper (I) -carborane solution was prepared by adding CuI (4.4 g, 23.1 mmol), adding pyridine (9 ml) for 30 minutes, and further stirring for 10 minutes at room temperature.

【0029】得られた溶液にp−ブロモヨードベンゼン
(4.46g、15.75mmol)を加えて、100
℃で5日間還流させた。原料のメタ−カルボランの大部
分が消費されたことをGC−MSにより確認した後、溶
媒を減圧留去し、粗生成物をH2O/Et2O(20ml
/60ml)で抽出した。有機層をMgSO4で乾燥し
た後、濃縮し、昇華(120〜150℃/0.5mmH
g)によって精製し、収率31%で化合物1aを得た。
To the resulting solution was added p-bromoiodobenzene (4.46 g, 15.75 mmol),
Reflux at C for 5 days. After confirming by GC-MS that most of the raw material meta-carborane was consumed, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the crude product was separated from H 2 O / Et 2 O (20 ml).
/ 60ml). The organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and sublimated (120 to 150 ° C./0.5 mmH
g) to give compound 1a in 31% yield.

【0030】得られた化合物1aの1H NMRスペク
トルおよび13C NMRスペクトルを図1および図2の
グラフにそれぞれ示し、その特性を以下にまとめる。
1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 1a are shown in the graphs of FIGS. 1 and 2, respectively, and the characteristics are summarized below.

【0031】 1H NMR(300MHz、CD3COCD3): δ 3.73(s,1H)、7.43(d,2H),7.52(d,2H)13 C NMR(75.45MHz、CD3COCD3): δ 57.09,130.58,132.49 MS m/z:299(M+) 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物1a
は、下記化学式で表される1−(4−ブロモフェニル)
−1,7−カルボランと同定した。
1 H NMR (300 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 3.73 (s, 1 H), 7.43 (d, 2 H), 7.52 (d, 2 H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 57.09, 130.58, 132.49 MS m / z: 299 (M + ) From the above analysis results, compound 1a obtained in this synthesis example
Is 1- (4-bromophenyl) represented by the following chemical formula:
It was identified as -1,7-carborane.

【0032】[0032]

【化6】 Embedded image

【0033】(化合物2a)の合成 上述の合成例で得られた1−(4−ブロモフェニル)−
1,7−カルボラン(1.38g、4.62mmol)
と、CH3I(286μL、4.67mmol)とを無
水THF(50ml)に加えて、アルゴン雰囲気下−7
8℃で1.5時間攪拌した。得られたTHF溶液に、n
−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.50M,3.06
ml,4.62mmol)をシリンジポンプでゆっくり
滴下し、−78℃で一晩反応させた。
Synthesis of (Compound 2a) 1- (4-bromophenyl)-obtained in the above synthesis example
1,7-carborane (1.38 g, 4.62 mmol)
And CH 3 I (286 μL, 4.67 mmol) were added to anhydrous THF (50 ml).
Stirred at 8 ° C. for 1.5 hours. N was added to the obtained THF solution.
-Butyl lithium hexane solution (1.50 M, 3.06
ml, 4.62 mmol) was slowly added dropwise with a syringe pump, and reacted at -78 ° C overnight.

【0034】その後、溶媒を減圧留去し、粗生成物をH
2O/Et2O(20ml/60ml)で抽出した。有機
層をMgSO4で乾燥した後、濃縮し、シリカゲルクロ
マトグラフィー(ヘキサン、Rf=0.62)によって
精製して、収率79%で化合物2aを得た。
Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the crude product was treated with H
Extracted with 2 O / Et 2 O (20 ml / 60 ml). The organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and purified by silica gel chromatography (hexane, Rf = 0.62) to give compound 2a in 79% yield.

【0035】得られた化合物2aの1H NMRスペク
トルおよび13C NMRスペクトルを図3および図4に
それぞれ示し、その特性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 2a are shown in FIGS. 3 and 4, respectively, and the characteristics are summarized below.

【0036】 IR(KBr): 2594,1489,1011,732cm-1 1H NMR(300MHz、CD3COCD3): δ 1.82(s,3H)、7.42(m,2H)、7.50(m,2H)13 C NMR(75.45MHz、CD3COCD3): δ 24.56,123.50,130.20,132.15 134.86 MS m/z:313(M+) HRMS:B10917Brの実測値316.1422 計算値 316.1425 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物2a
は、下記化学式で表される1−(4−ブロモフェニル)
−7−メチル−1,7−カルボランと同定した。
[0036] IR (KBr): 2594,1489,1011,732cm -1 1 H NMR (300MHz, CD 3 COCD 3): δ 1.82 (s, 3H), 7.42 (m, 2H), 7. 50 (m, 2H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 24.56, 123.50, 130.20, 132.15 134.86 MS m / z: 313 (M + ) HRMS : Actual measured value of B 10 C 9 H 17 Br 316.1422 calculated value 316.1425 From the above analysis results, compound 2a obtained in this synthesis example
Is 1- (4-bromophenyl) represented by the following chemical formula:
It was identified as -7-methyl-1,7-carborane.

【0037】[0037]

【化7】 Embedded image

【0038】(化合物4a)の合成 上述の合成例で得られた1−(4−ブロモフェニル)−
7−メチル−1,7−カルボラン(1.17g,2.3
7mmol)、Pd(PPh34(430mg,0.3
7mmol)、CuI(97mg,0.52mmo
l)、およびトリエチルアミン(0.52ml,3.7
mmol)に、無水THF(50ml)を加えて、アル
ゴン雰囲気下0℃で30分間攪拌した。得られたTHF
溶液に、トリメチルシリルアセチレン(0.78ml,
5.55mmol)を加えて、さらに0℃で2時間攪拌
した後、100℃で1日間還流した。
Synthesis of (Compound 4a) 1- (4-bromophenyl)-obtained in the above synthesis example
7-methyl-1,7-carborane (1.17 g, 2.3
7 mmol), Pd (PPh 3 ) 4 (430 mg, 0.3
7 mmol), CuI (97 mg, 0.52 mmol)
l), and triethylamine (0.52 ml, 3.7
mmol) was added to anhydrous THF (50 ml), and the mixture was stirred at 0 ° C for 30 minutes under an argon atmosphere. The obtained THF
To the solution was added trimethylsilylacetylene (0.78 ml,
(5.55 mmol), and the mixture was further stirred at 0 ° C for 2 hours, and then refluxed at 100 ° C for 1 day.

【0039】原料の化合物2aの消費をGC−MSで確
認した後、溶媒を減圧留去し、KF(591.4mg,
10.4mmol)、KOH(50mg,0.8mmo
l)、MeOH(50ml)を新たに加え、室温で1時
間攪拌した。その後、溶媒を減圧留去し、粗生成物をH
2O/Et2O(20ml/60ml)で抽出した。有機
層をMgSO4で乾燥した後、濃縮し、ヘキサンを展開
溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーによっ
て精製し、収率79%で化合物4aを得た。
After confirming the consumption of the starting compound 2a by GC-MS, the solvent was distilled off under reduced pressure and KF (591.4 mg,
10.4 mmol), KOH (50 mg, 0.8 mmol)
l), MeOH (50 ml) was newly added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and
Extracted with 2 O / Et 2 O (20 ml / 60 ml). The organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and purified by silica gel column chromatography using hexane as a developing solvent to obtain Compound 4a at a yield of 79%.

【0040】得られた化合物4aの1H NMRスペク
トルおよび13C NMRスペクトルを、図5および図6
のグラフにそれぞれ示し、その特性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 4a are shown in FIG. 5 and FIG.
And their characteristics are summarized below.

【0041】 IR(KBr): 3304,2600,874,856cm-1 1H NMR(300MHz、CD3COCD3): δ 1.83(s,3H)、3.75(s,1H)、7.43−7.51( m,2H) 13 C NMR(75.45MHz、CD3COCD3): δ 24.82,80.93,82.93,128.78,129.41 132.85,136.24 MS m/z:258(M+) HRMS:B101118の実測値260.2337 計算値 260.2339 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物4a
は、下記化学式で表される1−(4−エチニルフェニ
ル)−7−メチル−1,7−カルボランと同定した。
[0041] IR (KBr): 3304,2600,874,856cm -1 1 H NMR (300MHz, CD 3 COCD 3): δ 1.83 (s, 3H), 3.75 (s, 1H), 7. 43-7.51 (m, 2H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 24.82, 80.93, 82.93, 128.78, 129.41 132.85, 136. 24 MS m / z: 258 (M + ) HRMS: measured value of B 10 C 11 H 18 260.2337 calculated value 260.2339 From the above analysis results, compound 4a obtained in this Synthesis Example
Was identified as 1- (4-ethynylphenyl) -7-methyl-1,7-carborane represented by the following chemical formula.

【0042】[0042]

【化8】 Embedded image

【0043】なお、この化合物は下記化学式で表される
化合物の脱保護により合成されたものである。
This compound was synthesized by deprotecting a compound represented by the following chemical formula.

【0044】[0044]

【化9】 Embedded image

【0045】(化合物5a)の合成 上述の合成例で得られた1−(4−エチニルフェニル)
−7−メチル−1,7−カルボラン(51.6mg,
0.2mmol)の無水THF溶液に、n−ブチルリチ
ウムヘキサン溶液(1.50M,0.13ml,0.2
mmol)を、アルゴン雰囲気下0℃にて加えた後、室
温にて1時間攪拌した。これをA液とした。
Synthesis of (Compound 5a) 1- (4-ethynylphenyl) obtained in the above synthesis example
-7-methyl-1,7-carborane (51.6 mg,
0.2 mmol) in anhydrous THF solution, n-butyllithium hexane solution (1.50 M, 0.13 ml, 0.23
mmol) was added at 0 ° C. under an argon atmosphere, followed by stirring at room temperature for 1 hour. This was designated as solution A.

【0046】アルゴン雰囲気下、35℃にてC60(72
mg,0.1mmol)の無水トルエン溶液に、前述の
A液をゆっくりと加えた。反応溶液を35℃にて一晩攪
拌した後、CF3COOH(2ml)を加えてさらに2
時間攪拌し、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物を
CHCI3に溶解し、ろ紙を用いて不溶物をろ過した
後、CHCI3を減圧留去した。さらに粗生成物をグラ
スフィルターを用いて少量のヘキサンで洗浄し、未反応
の化合物4aを除去した。最後に、フラッシュカラムク
ロマトフィラフィー(ヘキサン)にて精製し、収率60
%で化合物5aを得た。
[0046] Under an argon atmosphere, C 60 at 35 ° C. (72
(mg, 0.1 mmol) in anhydrous toluene. After the reaction solution was stirred at 35 ° C. overnight, CF 3 COOH (2 ml) was added thereto for further 2 hours.
After stirring for an hour, the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was dissolved in CHCI 3 , and the insolubles were filtered using a filter paper, and then CHCI 3 was distilled off under reduced pressure. The crude product was further washed with a small amount of hexane using a glass filter to remove unreacted compound 4a. Finally, the product was purified by flash column chromatography (hexane) to give a yield of 60.
% Yielded compound 5a.

【0047】得られた化合物5aの1H NMRスペク
トルを図7のグラフに示し、その特性を以下にまとめ
る。
The 1H NMR spectrum of the obtained compound 5a is shown in the graph of FIG. 7, and its characteristics are summarized below.

【0048】 IR(KBr): 2594,1717,1663,1506,1456,1429,1182 ,1090,1067,980cm-1 1H NMR(CS2/CD2Cl2): δ 2.36(s,3H)、7.17−7.27(m,5H) マススペクトル(FAB+)m/z:977(M+ -H); 817.0(M+-(1-Me-1,7-C21011); 744(M+-(1-Me,7-Ph-1,7-C21010); 721(C60H); 720(C60); 258(1-(CC-Ph),7-Me-1,7-(C21010)) 234(1-Me,7-Ph,1,7-C21010); 158(1-Me-1,7-C21010) 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物5a
は、下記化学式で表される1−ヒドロ−2−[1−(4
−エチニルフェニル)−7−メチル−1,7−カルボラ
ン]フラーレンと同定した。
IR (KBr): 2594, 1717, 1663, 1506, 1456, 1429, 1182, 1090, 1067, 980 cm −1 1 H NMR (CS 2 / CD 2 Cl 2 ): δ 2.36 (s, 3H) ), 7.17-7.27 (m, 5H) Mass spectrum (FAB + ) m / z: 977 (M + -H); 817.0 (M + -(1-Me-1,7-C 2) B 10 H 11); 744 ( M + - (1-Me, 7-Ph-1,7-C 2 B 10 H 10); 721 (C60H); 720 (C60); 258 (1- (CC-Ph ), 7-Me-1,7- ( C 2 B 10 H 10)) 234 (1-Me, 7-Ph, 1,7-C 2 B 10 H 10); 158 (1-Me-1,7 -C 2 B 10 H 10 ) Based on the above analysis results, compound 5a obtained in this synthesis example
Is 1-hydro-2- [1- (4
-Ethynylphenyl) -7-methyl-1,7-carborane] fullerene.

【0049】[0049]

【化10】 Embedded image

【0050】(実施例2:化合物5b) (化合物1b)の合成 アルゴン雰囲気下、パラ−カルボラン(2.16g、1
5mol)に無水THF(20ml)を加えた後、0℃
で15分間攪拌した。続いて、n−ブチルリチウムヘキ
サン溶液(1.50M、11ml、16.5mmol)
をゆっくり滴下し、室温にて1時間攪拌した。その後、
CuI(4.4g、23.1mmol)を加えて30分
間、ピリジン(9ml)を加えてさらに10分間、それ
ぞれ室温にて攪拌することによって、銅(I)−カルボ
ラン溶液を調製した。
(Example 2: Compound 5b) Synthesis of (Compound 1b) Para-carborane (2.16 g, 1
5 mol) and anhydrous THF (20 ml).
For 15 minutes. Subsequently, an n-butyllithium hexane solution (1.50 M, 11 ml, 16.5 mmol)
Was slowly added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. afterwards,
A copper (I) -carborane solution was prepared by adding CuI (4.4 g, 23.1 mmol), adding pyridine (9 ml) for 30 minutes, and further stirring for 10 minutes at room temperature.

【0051】得られた溶液にp−ブロモヨードベンゼン
(4.46g、15.75mmol)を加えて、100
℃で5日間還流させた。原料のパラ−カルボランの大部
分が消費されたことをGC−MSにより確認した後、溶
媒を減圧留去し、粗生成物をH2O/Et2O(20ml
/60ml)で抽出した。有機層をMgSO4で乾燥し
た後、濃縮し、昇華(125℃/0.5mmHg)によ
って精製し、収率36%で化合物1bを得た。
To the resulting solution was added p-bromoiodobenzene (4.46 g, 15.75 mmol), and 100
Reflux at C for 5 days. After confirming by GC-MS that most of the raw material para-carborane was consumed, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the crude product was washed with H 2 O / Et 2 O (20 ml).
/ 60ml). The organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and purified by sublimation (125 ° C./0.5 mmHg) to obtain Compound 1b in a yield of 36%.

【0052】得られた化合物1bの1H NMRスペク
トルおよび13C NMRスペクトルを図8および図9の
グラフにそれぞれ示し、その特性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 1b are shown in the graphs of FIGS. 8 and 9, respectively, and the characteristics are summarized below.

【0053】 1H NMR(300MHz、CD3COCD3): δ 3.73(s,1H)、7.20(m,2H)、7.44(m,2H)13 C NMR(75.45MHz、CD3COCD3): δ 57.09,130.58,132.49 MS m/z:299(M+) 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物1b
は、下記化学式で表される1−(4−ブロモフェニル)
−1,12−カルボランと同定した。
1 H NMR (300 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 3.73 (s, 1 H), 7.20 (m, 2 H), 7.44 (m, 2 H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 57.09, 130.58, 132.49 MS m / z: 299 (M + ) From the above analysis results, compound 1b obtained in this synthesis example
Is 1- (4-bromophenyl) represented by the following chemical formula:
It was identified as -1,12-carborane.

【0054】[0054]

【化11】 Embedded image

【0055】(化合物2b)の合成 上述の合成例で得られた1−(4−ブロモフェニル)−
1,12−カルボラン(867mg,2.9mmol)
とCH3I(195μL、3.2mmol)とを無水T
HE(50ml)に加えて、アルゴン雰囲気下、−78
℃で1.5時間攪拌した。得られたTHE溶液に、n−
ブチルリチウムヘキサン溶液(1.50M,1.93m
l,2.9mmol)をシリンジポンプでゆっくり滴下
し、−78℃で一晩反応させた。
Synthesis of (Compound 2b) 1- (4-bromophenyl)-obtained in the above synthesis example
1,12-carborane (867 mg, 2.9 mmol)
And CH 3 I (195 μL, 3.2 mmol) in anhydrous T
In addition to HE (50 ml), -78
Stirred at 1.5 ° C. for 1.5 hours. N- is added to the obtained THE solution.
Butyl lithium hexane solution (1.50 M, 1.93 m
1,2.9 mmol) was slowly added dropwise with a syringe pump, and the mixture was reacted at -78 ° C overnight.

【0056】その後、溶媒を減圧留去し、粗生成物をH
2O/Et2O(20ml/60ml)で抽出した。有機
層をMgSO4で乾燥した後、濃縮し、シリカゲルクロ
マトグラフィー(ヘキサン、Rf=0.60)によって
精製して、収率72%で化合物2bを得た。
Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the crude product was treated with H
Extracted with 2 O / Et 2 O (20 ml / 60 ml). The organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and purified by silica gel chromatography (hexane, Rf = 0.60) to give compound 2b in 72% yield.

【0057】得られた化合物2bの1H NMRスペク
トルおよび13C NMRスペクトルを図10および図1
1にそれぞれ示し、その特性を以下にまとめる。
The 1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 2b are shown in FIG. 10 and FIG.
1 and their characteristics are summarized below.

【0058】 IR(KBr): 2603,1491,1394,1342,1123,880cm-1 1H NMR(300MHz、CD3COCD3): δ 1.46(s,3H)、7.14(d,2H)、7.38(d,2H)13 C NMR(75.45MHz、CD3COCD3): δ 25.81,129.87,132.12 MS m/z:313(M+) HRMS:B10917Brの実測値316.1440 計算値 316.1425 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物2b
は、下記化学式で表される1−(4−ブロモフェニル)
−12−メチル−1,12−カルボランと同定した。
IR (KBr): 2603, 1491, 1394, 1342, 1123, 880 cm −1 1 H NMR (300 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 1.46 (s, 3H), 7.14 (d, 2H) ), 7.38 (d, 2H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 25.81, 129.87, 132.12 MS m / z: 313 (M + ) HRMS: B 10 Actual value of C 9 H 17 Br 316.1440 Calculated value 316.1425 From the above analysis results, compound 2b obtained in this synthesis example
Is 1- (4-bromophenyl) represented by the following chemical formula:
It was identified as -12-methyl-1,12-carborane.

【0059】[0059]

【化12】 Embedded image

【0060】(化合物4b)の合成 上述の合成例で得られた1−(4−ブロモフェニル)−
12−メチル−1,12−カルボラン(1.17g,
2.37mmol)、Pd(PPh34(430mg,
0.37mmol)、CuI(97mg,0.52mm
ol)、およびトリエチルアミン(0.52ml,3.
7mmol)に、無水THF(50ml)を加えて、ア
ルゴン雰囲気下0℃で30分間攪拌した。続いて、トリ
メチルシリルアセチレン(0.78ml,5.55mm
ol)を加えて、さらに0℃で2時間攪拌した後、10
0℃で1日間還流した。
Synthesis of (Compound 4b) 1- (4-bromophenyl)-obtained in the above synthesis example
12-methyl-1,12-carborane (1.17 g,
2.37 mmol), Pd (PPh 3 ) 4 (430 mg,
0.37 mmol), CuI (97 mg, 0.52 mm)
ol), and triethylamine (0.52 ml, 3.
7 mmol), anhydrous THF (50 ml) was added, and the mixture was stirred at 0 ° C for 30 minutes under an argon atmosphere. Subsequently, trimethylsilylacetylene (0.78 ml, 5.55 mm
ol) and further stirred at 0 ° C. for 2 hours.
Refluxed at 0 ° C. for 1 day.

【0061】原料の化合物2bの消費をGC−MSで確
認した後、溶媒を減圧留去し、KF(591.4mg,
10.4mmol)、KOH(50mg,0.8mmo
l)、MeOH(50ml)を新たに加え、室温で1時
間攪拌した。その後、溶媒を減圧留去し、粗生成物をH
2O/Et2O(20ml/60ml)で抽出した。有機
層をMgSO4で乾燥した後、濃縮し、ヘキサンを展開
溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーによっ
て精製し、収率79%で化合物4bを得た。
After confirming the consumption of the starting compound 2b by GC-MS, the solvent was distilled off under reduced pressure and KF (591.4 mg,
10.4 mmol), KOH (50 mg, 0.8 mmol)
l), MeOH (50 ml) was newly added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and
Extracted with 2 O / Et 2 O (20 ml / 60 ml). The organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and purified by silica gel column chromatography using hexane as a developing solvent to obtain Compound 4b in a yield of 79%.

【0062】得られた化合物4bの1H NMRスペク
トルおよび13C NMRスペクトルを、図12および図
13のグラフにそれぞれ示し、その特性を以下にまとめ
る。
The 1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 4b are shown in the graphs of FIGS. 12 and 13, respectively, and the characteristics are summarized below.

【0063】 IR(KBr): 3302,2602,1067,856,816cm-1 1H NMR(300MHz、CD3COCD3): δ 1.48(s,3H)、3.66(s,1H)、7.20−7.35( m,4H) 13 C NMR(75.45MHz、CD3COCD3): δ 25.83,80.55,82.93,123.49,127.99 128.95,132.50 MS m/z:258(M+) HRMS:B101118の実測値260.2343 計算値 260.2339 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物4b
は、下記化学式で表される1−(4−エチニルフェニ
ル)−12−メチル−1,12−カルボランと同定し
た。
[0063] IR (KBr): 3302,2602,1067,856,816cm -1 1 H NMR (300MHz, CD 3 COCD 3): δ 1.48 (s, 3H), 3.66 (s, 1H), 7.20-7.35 (m, 4H) 13 C NMR (75.45 MHz, CD 3 COCD 3 ): δ 25.83, 80.55, 82.93, 123.49, 127.99 128.95, 132.50 MS m / z: 258 (M + ) HRMS: Observed value of B 10 C 11 H 18 260.2343 Calculated value 260.2339 From the above analysis results, compound 4b obtained in this synthesis example
Was identified as 1- (4-ethynylphenyl) -12-methyl-1,12-carborane represented by the following chemical formula.

【0064】[0064]

【化13】 Embedded image

【0065】なお、この化合物は下記化学式で表される
化合物の脱保護により合成されたものである。
This compound was synthesized by deprotecting a compound represented by the following chemical formula.

【0066】[0066]

【化14】 Embedded image

【0067】(化合物5b)の合成 上述の合成例で得られた1−(4−エチニルフェニル)
−12−メチル−1,12−カルボラン(51.6m
g,0.2mmol)の無水THF溶液にn−ブチルリ
チウムヘキサン溶液(1.50M,0.13ml,0.
2mmol)を、アルゴン雰囲気下0℃にて加えた後、
室温にて1時間攪拌した。これをA液とした。
Synthesis of (Compound 5b) 1- (4-ethynylphenyl) obtained in the above synthesis example
-12-methyl-1,12-carborane (51.6 m
g, 0.2 mmol) in anhydrous THF solution of n-butyllithium in hexane (1.50 M, 0.13 ml, 0.1 g).
2 mmol) at 0 ° C. under an argon atmosphere.
Stirred at room temperature for 1 hour. This was designated as solution A.

【0068】アルゴン雰囲気下、35℃にてC60(72
mg,0.1mmol)の無水トルエン溶液に、前述の
A液をゆっくりと加えた。反応溶液を35℃にて一晩攪
拌した後、CF3COOH(2ml)を加えてさらに2
時間攪拌し、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物を
CHCI3に溶解し、ろ紙を用いて不溶物をろ過した
後、CHCI3を減圧留去した。さらに粗生成物をグラ
スフィルターを用いて少量のヘキサンで洗浄し、未反応
の化合物4bを除去した。これを、フラッシュカラムク
ロマトフィラフィー(ヘキサン)にて精製し、収率50
%で化合物5bを得た。
[0068] Under an argon atmosphere, C 60 at 35 ° C. (72
(mg, 0.1 mmol) in anhydrous toluene. After the reaction solution was stirred at 35 ° C. overnight, CF 3 COOH (2 ml) was added thereto for further 2 hours.
After stirring for an hour, the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was dissolved in CHCI 3 , and the insolubles were filtered using a filter paper, and then CHCI 3 was distilled off under reduced pressure. Further, the crude product was washed with a small amount of hexane using a glass filter to remove unreacted compound 4b. This was purified by flash column chromatography (hexane) to give a yield of 50.
% Yielded compound 5b.

【0069】得られた化合物5bの1H NMRスペク
トルおよび13C NMRスペクトルを図14および図1
5のグラフにそれぞれ示し、その特性を以下にまとめ
る。
The 1 H NMR spectrum and 13 C NMR spectrum of the obtained compound 5b are shown in FIGS.
5 are shown in the respective graphs, and their characteristics are summarized below.

【0070】 IR(KBr): 2588,1719,1701,1560,1541,1508,1458 ,1057cm-1 1H NMR(CDCl3/CS2): δ 1.58(s,3H)、7.21−7.37(m,5H) 13C NMR(CDCl3/CS2): δ 25.66,78.71,82.84,109.99,112.47 118.63,120.05,122.42,124.16 127.23,127.99,128.20,128.67 129.24,130.19,131.05,131.32 131.72,132.68,133.97,136.46 139.11,140.02,140.71,143.00 145.51,147.01,147.63,149.71 150.46,151.30 マススペクトル(FAB+)m/z:977(M+ -H); 817.0(M+-(1-Me-1,12-C21011); 744(M+-(1-Me,12-Ph-1,12-C21010); 721(C60H) 720(C60); 258(1-(CC-Ph),12-Me-1,12-C21010)) 234(1-Me,12-Ph,1,12-C21010); 158(1-Me-1,12−C21010) 以上の分析結果から、本合成例で得られた化合物5b
は、下記化学式で表される1−ヒドロ−2−[1−(4
−エチニルフェニル)−12−メチル−1,12−カルボ
ラン]フラーレンと同定した。
[0070] IR (KBr): 2588,1719,1701,1560,1541,1508,1458, 1057cm -1 1 H NMR (CDCl 3 / CS 2): δ 1.58 (s, 3H), 7.21- 7.37 (m, 5H) 13 C NMR (CDCl 3 / CS 2 ): δ 25.66, 78.71, 82.84, 109.99, 112.47 118.63, 120.05, 122.42, 124.16 127.23, 127.99, 128.20, 128.67 129.24, 130.19, 131.05, 131.32 131.72, 132.68, 133.97, 136.46 139. 11, 140.02, 140.71, 143.00 145.51, 147.01, 147.63, 149.71 150.46, 151.30 Mass spec Torr (FAB +) m / z: 977 (M + -H); 817.0 (M + - (1-Me-1,12-C 2 B 10 H 11); 744 (M + - (1-Me , 12-Ph-1,12-C 2 B 10 H 10); 721 (C60H) 720 (C60); 258 (1- (CC-Ph), 12-Me-1,12-C 2 B 10 H 10 )) 234 (1-Me, 12-Ph, 1,12-C 2 B 10 H 10 ); 158 (1-Me-1,12-C 2 B 10 H 10 ) Compound 5b obtained from
Is 1-hydro-2- [1- (4
-Ethynylphenyl) -12-methyl-1,12-carborane] fullerene.

【0071】[0071]

【化15】 Embedded image

【0072】得られた化合物5aおよびC60のサイクリ
ックボルタノグラムを図16のグラフに示す。グラフ
中、曲線aは化合物5aのサイクリックボルタノグラム
を表しており、化合物5aはオルト−ジクロロベンゼン
中で4×10-3Mとして用いた。また、曲線bは、C60
のサイクリックボルタノグラムを表し、C60はオルト−
ジクロロベンゼン中で2.5×10-3Mとして用いた。
[0072] The cyclic voltaic Bruno grams of the resulting compound 5a and C 60 shown in the graph of FIG. 16. In the graph, curve a represents the cyclic voltammogram of compound 5a, which was used at 4 × 10 −3 M in ortho-dichlorobenzene. Curve b is C 60
It represents a cyclic Volta Roh grams, C 60 ortho -
Used as 2.5 × 10 −3 M in dichlorobenzene.

【0073】条件は次のとおりである。The conditions are as follows.

【0074】支持電解質:0.1MnBu4NClO4 作用電極:グラッシーカーボン 対向電極:Pt線 参照電解質:アセトニトリル中のAg/0.01N A
gNO3で0.1MnBu4ClO4を含む(E1/2(フェ
ロセン/フェロセニウム)=180V) 走査速度:100mVs-1 さらに、図17、図18および図19には、化合物5
b、以下に示す化合物6(TMS エチニル−1,2−
ジヒドロ−[60]フラーレン)、および以下に示す化
合物7(エチニル類似体)のサイクリックボルタノグラ
ムをそれぞれ表す。化合物5bは、オルト−ジクロロベ
ンゼン中で4×10-3Mとして用い、化合物6および化
合物7は、それぞれオルト−ジクロロベンゼン中で5×
10-3Mおよび3×10-3Mとして用いた。条件は前述
と同様である。
[0074] supporting electrolyte: 0.1M n Bu 4 NClO 4 working electrode: glassy carbon counter electrode: Pt line reference electrolyte: in acetonitrile Ag / 0.01 N A
gNO 3 containing 0.1 M n Bu 4 ClO 4 (E 1/2 (ferrocene / ferrocenium) = 180 V) Scanning speed: 100 mVs −1 Further, FIG. 17, FIG. 18 and FIG.
b, Compound 6 shown below (TMS ethynyl-1,2-
2 shows cyclic voltammograms of dihydro- [60] fullerene) and compound 7 (ethynyl analog) shown below, respectively. Compound 5b was used at 4 × 10 −3 M in ortho-dichlorobenzene and compound 6 and compound 7 were each used at 5 × 10 −3 M in ortho-dichlorobenzene.
Used as 10 −3 M and 3 × 10 −3 M. The conditions are the same as described above.

【0075】[0075]

【化16】 Embedded image

【0076】下記表1には、化合物5a,5b、6およ
び7についてのE1 red/E1 ox値、Eox値、およびβ値
をまとめる。なお、簡略化のためにE1 red/E1 ox値の
みを表1に示したが、3つの疑似可逆的還元/酸化ピー
クが観測された。
Table 1 below summarizes the E 1 red / E 1 ox , E ox and β values for compounds 5a, 5b, 6 and 7. For simplicity, only E 1 red / E 1 ox values are shown in Table 1, but three pseudo-reversible reduction / oxidation peaks were observed.

【0077】[0077]

【表1】 [Table 1]

【0078】C60末端基の電気化学特性について論じる
際には、非帯電分子5aの一電子還元(E1 red)および
分子5aへの一電子酸化(E1 ox)は、帯電した分子の
さらなる還元(E2 redおよびE3 red)より重要である。
[0078] When discussing the electrochemical properties of the C 60 end groups, one-electron oxidation of one-electron reduction (E 1 red) and molecular 5a uncharged molecules 5a (E 1 ox) is further charged molecules More important than reduction (E 2 red and E 3 red ).

【0079】曲線a(化合物5a)には、曲線b
(C60)、化合物6(図18)、化合物7(図19)と
同様の条件のもとで、同様に3つの疑似可逆的還元波が
示されている。具体的には、曲線aには、(Ered ox
mV;−1210:−581、−1674:−102
4、−217:−1635)の3つの疑似可逆的還元波
が示され、曲線b(C60)には、3つの疑似可逆的還元
波(Ered:Eox mV;−1103:−631、−1
516:−1083、−1989:−1595)が示さ
れている。
Curve a (compound 5a) is similar to curve b
Under the same conditions as (C 60 ), compound 6 (FIG. 18) and compound 7 (FIG. 19), three pseudo reversible reduction waves are also shown. Specifically, the curve a includes (E red E ox
mV; -1210: -581, -1167: -102
4, -217: -1635), and three quasi-reversible reduction waves (E red : E ox mV; -1103: -631) are shown in curve b (C 60 ). -1
516: -1083, 1989: -1595).

【0080】化合物5aについての−79mV(Eox
における非可逆的酸化波の存在は、共役スペーサフラグ
メントの酸化ピークに対応する。これは、化合物6およ
び7もまた、−122.5mvおよび−286mvにお
いて、それぞれ酸化ピークを示しているからである。図
16のグラフに示されるように、化合物5aについての
曲線aの3つの還元電位は、C60についての曲線bの還
元電位よりも負の値に顕著にシフトしている。これは、
60の二重結合の飽和およびエチニルフェニル基の電子
供与特性に起因するものである。したがって、化合物5
aのC60骨格は、A基として作用することが明らかであ
り、化合物5bについても同様であることが表1に示さ
れる結果および図17のグラフからわかる。
-79 mV (E ox ) for compound 5a
The presence of an irreversible oxidation wave at corresponds to the oxidation peak of the conjugated spacer fragment. This is because compounds 6 and 7 also show oxidation peaks at -122.5 mv and -286 mv, respectively. As shown in the graph of FIG. 16, three reduction potential curve a for compound 5a is markedly shifted to a negative value than the reduction potential of the curve b for C 60. this is,
Is due to the electron-donating properties of saturated and ethynylphenyl group double bond of C 60. Therefore, compound 5
C 60 skeleton of a are apparent to act as an A group, it is the same for compound 5b is seen from the graph of the results shown in Table 1 and Figure 17.

【0081】ここで重要なのは、カルボラン骨格が供与
体として、あるいは従来のように求引体としてのいずれ
として作用するかである。表1に示されるように、化合
物4aおよび4bは、観測した範囲内では電気化学的に
活性でなく、カルボラン骨格が供与体が求引体かは明確
ではない。しかし、化合物7のEox値は−285mV
と、最も負に大きな値である。これは、化合物7のエチ
ニル基の電子密度が、化合物5aおよび5bより大きい
ことを示している。したがって、カルボラン末端基は、
すでに確立されている(Tetrahedron Lett.1999,40,907
3(Endo,T;Taoda,Y))ように求引体として作用すること
がわかる。
What is important here is whether the carborane skeleton functions as a donor or as a conventional attractant. As shown in Table 1, compounds 4a and 4b are not electrochemically active within the observed range, and it is not clear whether the carborane skeleton is the donor of the donor. However, the E ox value of compound 7 was -285 mV
Is the most negative value. This indicates that the electron density of the ethynyl group of compound 7 is larger than that of compounds 5a and 5b. Thus, the carborane end group is
Already established (Tetrahedron Lett. 1999, 40, 907
3 (Endo, T; Taoda, Y)).

【0082】本発明の化合物5aおよび5bのUV吸収
スペクトルを、それぞれ図20および図21のグラフに
示す。化合物5aおよび化合物5bは、それぞれクロロ
ホルム中で5×10-6Mおよび1×10-6Mとして用い
た。
The UV absorption spectra of the compounds 5a and 5b of the present invention are shown in the graphs of FIGS. 20 and 21, respectively. Compound 5a and compound 5b were used as 5 × 10 −6 M and 1 × 10 −6 M in chloroform, respectively.

【0083】これらのグラフに示されるように、UV可
視領域での化合物5a/CH3Clの吸収スペクトルお
よび化合物5b/CH3Clの吸収スペクトルは、禁制
遷移に起因した非常に弱い吸収バンドを430nmから
620nmの間に有し、大きな2つの吸収バンドを25
7nmと330nmとに有している。クロロホルム中で
は、化合物5aおよび5bはUV−可視領域で透明であ
り、吸収は全く観測されない。
As shown in these graphs, the absorption spectrum of compound 5a / CH 3 Cl and the absorption spectrum of compound 5b / CH 3 Cl in the UV visible region show a very weak absorption band at 430 nm due to the forbidden transition. 620 nm and two large absorption bands at 25
It is at 7 nm and 330 nm. In chloroform, compounds 5a and 5b are transparent in the UV-visible range and no absorption is observed.

【0084】参考のために、化合物4a、4b、6およ
び7のUVスペクトルを、図22、23、24および2
5のグラフに示す。化合物4aおよび化合物4bは、そ
れぞれクロロホルム中で5×10-6Mおよび1×10-6
Mとして用い、化合物6および7は、いずれもクロロホ
ルム中で2.5×10-6Mとして用いた。
For reference, the UV spectra of compounds 4a, 4b, 6 and 7 are shown in FIGS.
The results are shown in the graph of FIG. Compound 4a and compound 4b were prepared in chloroform at 5 × 10 −6 M and 1 × 10 −6 , respectively.
M, and both compounds 6 and 7 were used as 2.5 × 10 −6 M in chloroform.

【0085】図22および23のグラフに示されるよう
に、化合物4aおよび4bもまた、300nm以上では
透明である。
As shown in the graphs of FIGS. 22 and 23, compounds 4a and 4b are also transparent above 300 nm.

【0086】図26のグラフには、本発明の化合物5a
のクロロホルム中での蛍光スペクトルを示す。グラフに
示されるように、クロロホルム中での化合物5aの蛍光
スペクトルは、257nmおよび330nmにおける励
起に続いて、350から390nmの範囲での広い発光
バンドを示し、これはクロロホルムのラーマン散乱によ
るものである(蛍光発光は、THF中およびCH3CN
中でも存在する)。
The graph of FIG. 26 shows the compound 5a of the present invention.
3 shows a fluorescence spectrum of chloroform in chloroform. As shown in the graph, the fluorescence spectrum of compound 5a in chloroform shows a broad emission band in the range of 350 to 390 nm following excitation at 257 nm and 330 nm, due to the Raman scattering of chloroform. (Fluorescence emission was measured in THF and CH 3 CN
Among them).

【0087】二重振動数532nmの範囲では、スペク
トル吸収および/または発光は全く観測されず、化合物
5aのβ係数の同時測定を行いβ値を得ることができ
る。
In the range of the double frequency of 532 nm, no spectral absorption and / or emission is observed, and the β value can be obtained by simultaneously measuring the β coefficient of the compound 5a.

【0088】なお、化合物5bについてのクロロホルム
中での蛍光スペクトルも、前述と同様の結果が得られ
た。
The same results as described above were obtained for the fluorescence spectrum of compound 5b in chloroform.

【0089】図27のグラフには、クロロホルム中にお
ける化合物5aの超レイリー散乱(HRS)シグナルを
示す。このグラフは、高調波強度への二次高調波信号強
度の二次依存性を表し、横軸および縦軸は、それぞれ基
本強度および二次高調波強度である。
The graph of FIG. 27 shows the ultra Rayleigh scattering (HRS) signal of compound 5a in chloroform. This graph shows the second order dependence of the second harmonic signal intensity on the harmonic intensity, with the horizontal and vertical axes representing the fundamental intensity and the second harmonic intensity, respectively.

【0090】なお、1014cm-3のユニットにおける3
種類の異なる数密度について示しており、曲線c、dお
よびeの数密度は、それぞれ15、60および150で
ある。
In the unit of 10 14 cm -3 , 3
The different number densities are shown, the numbers c, d and e being 15, 60 and 150 respectively.

【0091】この図27のグラフに示された結果に基づ
いて、化合物5aの数密度と二次係数I(2ω)/I2
(ω)との関係を図28のグラフに示す。
Based on the results shown in the graph of FIG. 27, the number density of compound 5a and the quadratic coefficient I (2ω) / I 2
(Ω) is shown in the graph of FIG.

【0092】本発明の化合物5aについてのβ値は、4
83×10-30esuと大きい。
The β value for compound 5a of the present invention is 4
It is as large as 83 × 10 -30 esu.

【0093】図29のグラフには、本発明の化合物5b
のHRSシグナルを示す。ここでは、1014cm-3のユ
ニットにおける4種類の異なる数密度について示してお
り、曲線f、g、hおよびiの数密度は、3.0、1
5、30および60である。また、数密度と二次係数と
の関係を図30のグラフに示す。化合物5bについての
β値は、1189×10-30esuであり、パラ誘導体
は極めて大きなβ値を有することが確認された。
The graph of FIG. 29 shows the compound 5b of the present invention.
1 shows the HRS signal of the present invention. Here, four different number densities in a unit of 10 14 cm -3 are shown, and the number densities of the curves f, g, h and i are 3.0, 1 and 2, respectively.
5, 30, and 60. The relationship between the number density and the quadratic coefficient is shown in the graph of FIG. The β value of compound 5b was 1189 × 10 −30 esu, and it was confirmed that the para derivative had an extremely large β value.

【0094】図31のグラフには、C60のHRSシグナ
ルを示す。グラフ中、横軸および縦軸は、それぞれ基本
強度および二次高調波強度を表しており、2.2、4.
4、22および44×1014cm-3の4種類の数密度に
ついて示している。
[0094] The graph of FIG. 31 shows the HRS signal of C 60. In the graph, the horizontal axis and the vertical axis represent the basic intensity and the second harmonic intensity, respectively, and are 2.2, 4.
Four types of number densities of 4, 22, and 44 × 10 14 cm −3 are shown.

【0095】また、293Kにおけるクロロホルム中の
60の数密度と二次係数との関係を図32のグラフに示
す。C60のベーター値はゼロであり、これはC60の中心
対称構造に起因するものである。
[0095] The relation between the number density and the secondary coefficient of the C 60 in chloroform at 293K in the graph of FIG. 32. Beta value of C 60 is zero, which is due to the central symmetry structure of C 60.

【0096】さらに、化合物6についての同様の結果を
図33および図34のグラフに示し、化合物7について
の同様の結果を、図35および図36のグラフに示す。
こうした化合物6および化合物7は、典型的なD−A系
であるが、そのβ値は、それぞれ87×10-30esu
および139×10-30esuであった。
Further, similar results for Compound 6 are shown in the graphs of FIGS. 33 and 34, and similar results for Compound 7 are shown in the graphs of FIGS. 35 and 36.
Compound 6 and Compound 7 are typical DA systems, and their β values are 87 × 10 −30 esu, respectively.
And 139 × 10 −30 esu.

【0097】また、化合物4aについての同様の結果を
図37および図38のグラフに示し、化合物4bについ
ての同様の結果を、図39および40のグラフに示す。
図39では、1015cm-3のユニットにおける4種類の
異なる数密度について示しており、曲線j、k、mおよ
びnの数密度は、60、150、300および450で
ある。化合物4aおよび4bのβ値は、それぞれ28×
10-30esuおよび48×10-30esuであった。な
お、同様の条件下でのパラ−ニトロアニリンについての
β値は23×10-30であることがわかった。
The similar results for compound 4a are shown in the graphs of FIGS. 37 and 38, and the similar results for compound 4b are shown in the graphs of FIGS. 39 and 40.
FIG. 39 shows four different number densities in a unit of 10 15 cm −3, and the number densities of the curves j, k, m, and n are 60, 150, 300, and 450. The β values of compounds 4a and 4b were 28 ×
It was 10 -30 esu and 48 × 10 -30 esu. The β value for para-nitroaniline under the same conditions was found to be 23 × 10 −30 .

【0098】このように、カルボランを結合することに
よって、最大で1189×10-30esuという大きな
β値を得ることができ、ホウ素クラスターの強い電子分
極効果が確認された。
As described above, by binding carborane, a large β value of 1189 × 10 −30 esu could be obtained at the maximum, and a strong electron polarization effect of the boron cluster was confirmed.

【0099】特に、本発明のハイブリッドロッド化合物
5bの非線形光学特性は、非常に興味深いものである。
従来は、適切なドナーと組み合わせて電荷移動錯体を形
成することによって、J.Phys.Chem.1992,96,530(Wang,
Y.;Cheng,L.-T.)に記載されているように、C60の対称
の中心がくずれると推測されていた。これに対して、本
発明のロッドハイブリッド化合物5aおよび5bは、電
荷錯体を形成することなく、大きなβ値を示す。
In particular, the nonlinear optical properties of the hybrid rod compound 5b of the present invention are very interesting.
Conventionally, by combining with a suitable donor to form a charge transfer complex, J. Phys.Chem. 1992, 96, 530 (Wang,
Y.;. Cheng, L.-T ) as described in, the center of symmetry of C 60 was estimated to collapse. In contrast, the rod hybrid compounds 5a and 5b of the present invention show a large β value without forming a charge complex.

【0100】本発明においては、種々の共役架橋芳香族
基(チオフェン、アニリン)によりC60とカルボラン、
特にそのメタロカルボランアニオン錯体とをつないで、
トリアードを形成することも可能である。
In the present invention, C 60 and carborane can be formed by various conjugated bridged aromatic groups (thiophene, aniline).
In particular, by connecting the metallocarborane anion complex,
It is also possible to form triads.

【0101】また本発明は、フラーレン−カルボラン
(またはメタロカルボラン)ハイブリッドロッドの三次
光学非線形材料に適用することが考えられる。
The present invention can be applied to a third-order optical nonlinear material of a fullerene-carborane (or metallocarborane) hybrid rod.

【0102】[0102]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
大きな二次高調波発生(SHG)を示す非線形光学材料
として好適な化合物が提供される。また本発明によれ
ば、大きな二次高調波発生を示す非線形光学材料として
好適な化合物の合成方法が提供される。
As described in detail above, according to the present invention,
A compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation (SHG) is provided. Further, according to the present invention, there is provided a method for synthesizing a compound suitable as a nonlinear optical material exhibiting large second harmonic generation.

【0103】本発明のハイブリッド化合物は、高いベー
ター値を有するのみならず安定性も高いので、空気中で
通常の化合物と同様に扱うことができる。本発明は非線
形光学材料として最適であり、波長変換素子、非線形材
料および光ディスク等、多くの用途に好適に用いること
ができ、その工業的価値は絶大である。
The hybrid compound of the present invention not only has a high beta value but also has a high stability, so that it can be treated in air in the same manner as a normal compound. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is most suitable as a non-linear optical material, and can be suitably used for many applications such as a wavelength conversion element, a non-linear material, and an optical disk, and has a great industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】化合物1aの1H NMRスペクトル図。FIG. 1 is a 1 H NMR spectrum of compound 1a.

【図2】化合物1aの13C NMRスペクトル図。FIG. 2 is a 13 C NMR spectrum of compound 1a.

【図3】化合物2aの1H NMRスペクトル図。FIG. 3 is a 1 H NMR spectrum of compound 2a.

【図4】化合物2aの13C NMRスペクトル図。FIG. 4 is a 13 C NMR spectrum of compound 2a.

【図5】化合物4aの1H NMRスペクトル図。FIG. 5 is a 1 H NMR spectrum of compound 4a.

【図6】化合物4aの13C NMRスペクトル図。FIG. 6 is a 13 C NMR spectrum of compound 4a.

【図7】化合物5aの1H NMRスペクトル図。FIG. 7 is a 1 H NMR spectrum of compound 5a.

【図8】化合物1bの1H NMRスペクトル図。FIG. 8 is a 1 H NMR spectrum of compound 1b.

【図9】化合物1bの13C NMRスペクトル図。FIG. 9 is a 13 C NMR spectrum of compound 1b.

【図10】化合物2bの1H NMRスペクトル図。FIG. 10 is a 1 H NMR spectrum of compound 2b.

【図11】化合物2bの13C NMRスペクトル図。FIG. 11 is a 13 C NMR spectrum of compound 2b.

【図12】化合物4bの1H NMRスペクトル図。FIG. 12 is a 1 H NMR spectrum of compound 4b.

【図13】化合物4bの13C NMRスペクトル図。FIG. 13 is a 13 C NMR spectrum of compound 4b.

【図14】化合物5bの1H NMRスペクトル図。FIG. 14 is a 1 H NMR spectrum of compound 5b.

【図15】化合物5bの13C NMRスペクトル図。FIG. 15 is a 13 C NMR spectrum of compound 5b.

【図16】化合物5aおよびC60のサイクリックボルタ
ノグラム。
Cyclic Volta Bruno grams of [16] Compounds 5a and C 60.

【図17】化合物5bのサイクリックボルタノグラム。FIG. 17 is a cyclic voltammogram of compound 5b.

【図18】化合物6のサイクリックボルタノグラム。FIG. 18 is a cyclic voltammogram of compound 6.

【図19】化合物7のサイクリックボルタノグラム。FIG. 19 is a cyclic voltammogram of compound 7.

【図20】化合物5aのUV吸収スペクトル図。FIG. 20 is a UV absorption spectrum of compound 5a.

【図21】化合物5bのUV吸収スペクトル図。FIG. 21 is a UV absorption spectrum of compound 5b.

【図22】化合物4aのUV吸収スペクトル図。FIG. 22 is a UV absorption spectrum of compound 4a.

【図23】化合物4bのUV吸収スペクトル図。FIG. 23 is a UV absorption spectrum of compound 4b.

【図24】化合物6のUV吸収スペクトル図。FIG. 24 is a UV absorption spectrum of Compound 6.

【図25】化合物7のUV吸収スペクトル図。FIG. 25 is a UV absorption spectrum of Compound 7.

【図26】化合物5aのクロロホルム中での蛍光スペク
トル図。
FIG. 26 is a fluorescence spectrum diagram of compound 5a in chloroform.

【図27】クロロホルム中における化合物5aの超レイ
リー散乱信号を表すグラフ図。
FIG. 27 is a graph showing a super-Rayleigh scattering signal of compound 5a in chloroform.

【図28】化合物5aの数密度と二次係数I(2ω)/
2(ω)との関係を表すグラフ図。
FIG. 28 shows the number density and quadratic coefficient I (2ω) / of compound 5a.
FIG. 3 is a graph showing a relationship with I 2 (ω).

【図29】クロロホルム中における化合物5bの超レイ
リー散乱(HRS)信号を表すグラフ図。
FIG. 29 is a graph showing a super Rayleigh scattering (HRS) signal of compound 5b in chloroform.

【図30】化合物5bの数密度と二次係数I(2ω)/
2(ω)との関係を表すグラフ図。
FIG. 30: Number density of compound 5b and quadratic coefficient I (2ω) /
FIG. 3 is a graph showing a relationship with I 2 (ω).

【図31】C60のHRSシグナルを表すグラフ図。Figure 31 is a graph diagram showing the HRS signal of C 60.

【図32】C60の数密度と二次係数との関係を表すグラ
フ図。
Figure 32 is a graph showing the relationship between the number density and the secondary coefficient of C 60.

【図33】クロロホルム中における化合物6のHRSシ
グナルを表すグラフ図。
FIG. 33 is a graph showing the HRS signal of compound 6 in chloroform.

【図34】化合物6の数密度と二次係数との関係を表す
グラフ図。
FIG. 34 is a graph showing the relationship between the number density of compound 6 and a quadratic coefficient.

【図35】クロロホルム中における化合物7のHRSシ
グナルを表すグラフ図。
FIG. 35 is a graph showing the HRS signal of compound 7 in chloroform.

【図36】化合物7の数密度と二次係数との関係を表す
グラフ図。
FIG. 36 is a graph showing the relationship between the number density of compound 7 and a quadratic coefficient.

【図37】クロロホルム中における化合物4aのHRS
シグナルを表すグラフ図。
FIG. 37. HRS of compound 4a in chloroform
FIG. 3 is a graph showing a signal.

【図38】化合物4aの数密度と二次係数との関係を表
すグラフ図。
FIG. 38 is a graph showing the relationship between the number density and the quadratic coefficient of compound 4a.

【図39】クロロホルム中における化合物4bのHRS
シグナルを表すグラフ図。
FIG. 39. HRS of compound 4b in chloroform
FIG. 3 is a graph showing a signal.

【図40】化合物4bの数密度と二次係数との関係を表
すグラフ図。
FIG. 40 is a graph showing the relationship between the number density and the quadratic coefficient of compound 4b.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜崎 亮 宮城県仙台市太白区八木山本町1丁目30− 24 アサカコーポ103号 Fターム(参考) 2K002 AB12 CA05 GA10 HA20 4H048 AA01 AA02 AB76 AB92 AC23 AC80 AC90 BD70 VA75 VB10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Ryo Hamasaki, Inventor 1-30-30 Yagiyama Honcho, Taishiro-ku, Sendai-shi, Miyagi Prefecture F-term (reference) 2K002 AB12 CA05 GA10 HA20 4H048 AA01 AA02 AB76 AB92 AC23 AC80 AC90 BD70 VA75 VB10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カルボランとフラーレンとが、共役架橋
芳香族基により連結されているフラーレン−カルボラン
リジッドロッドハイブリッド化合物であり、 前記カルボランは下記化学式(m−CB)または下記化
学式(p−CB)で表され、前記フラーレンは下記化学
式で表されるC60であり、前記共役架橋芳香族基は下記
化学式(BA−1)で表されることを特徴とするフラー
レン−カルボランリジッドロッドハイブリッド化合物。 【化1】
1. A fullerene-carborane rigid rod hybrid compound in which carborane and fullerene are linked by a conjugated bridged aromatic group, wherein the carborane is represented by the following chemical formula (m-CB) or the following chemical formula (p-CB): Wherein the fullerene is C 60 represented by the following chemical formula, and the conjugated cross-linked aromatic group is represented by the following chemical formula (BA-1). Embedded image
【請求項2】 1−(4−ブロモフェニル)−1,7−
カルボランとトリメチルヨウ素とを反応させて1−(4
−ブロモフェニル)−7−メチル−1,7−カルボラン
を得る工程、 前記1−(4−ブロモフェニル)−7−メチル−1,7
−カルボランとトリメチルシリルアセチレンとを反応さ
せて1−(4−(トリメチルシリルエチニル)フェニ
ル)−7−メチル−1,7−カルボランを得る工程、 前記1−(4−(トリメチルシリルエチニル)フェニ
ル)−7−メチル−1,7−カルボランを脱保護して、
1−(4−エチニルフェニル)−7−メチル−1,7−
カルボランを得る工程、および1−(4−エチニルフェ
ニル)−7−メチル−1,7−カルボランのリチウムア
セチリドを得、これをフラーレンと反応させて、1−ヒ
ドロ−2−[1−(4−エチニルフェニル)−7−メチ
ル−1,7−カルボラン]フラーレンを得る工程を具備
するフラーレン−カルボランリジッドロッドハイブリッ
ド化合物の合成方法。
2. 1- (4-bromophenyl) -1,7-
Reaction of carborane with trimethyl iodine gives 1- (4
A step of obtaining -bromophenyl) -7-methyl-1,7-carborane, wherein said 1- (4-bromophenyl) -7-methyl-1,7
Reacting carborane with trimethylsilylacetylene to obtain 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -7-methyl-1,7-carborane; the above-mentioned 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -7- Deprotecting methyl-1,7-carborane,
1- (4-ethynylphenyl) -7-methyl-1,7-
Step of obtaining carborane, and lithium acetylide of 1- (4-ethynylphenyl) -7-methyl-1,7-carborane, which is reacted with fullerene to give 1-hydro-2- [1- (4- A method for synthesizing a fullerene-carborane rigid rod hybrid compound, comprising the step of obtaining [ethynylphenyl) -7-methyl-1,7-carborane] fullerene.
【請求項3】 1−(4−ブロモフェニル)−1,12
−カルボランとトリメチルヨウ素とを反応させて1−
(4−ブロモフェニル)−12−メチル−1,12−カル
ボランを得る工程、 前記1−(4−ブロモフェニル)−12−メチル−1,1
2−カルボランとトリメチルシリルアセチレンとを反応
させて1−(4−(トリメチルシリルエチニル)フェニ
ル)−12−メチル−1,12−カルボランを得る工程、 前記1−(4−(トリメチルシリルエチニル)フェニ
ル)−12−メチル−1,12−カルボランを脱保護し
て、1−(4−エチニルフェニル)−12−メチル−
1,12−カルボランを得る工程、および前記1−(4
−エチニルフェニル)−12−メチル−1,12−カルボ
ランのリチウムアセチリドを得、これとフラーレンとを
反応させて1−ヒドロ−2−[1−(4−エチニルフェ
ニル)−12−メチル−1,12−カルボラン]フラーレ
ンを得る工程を具備するフラーレン−カルボランリジッ
ドロッドハイブリッド化合物の合成方法。
3. 1- (4-bromophenyl) -1,12
Reacting carborane with trimethyl iodine to form 1-
A step of obtaining (4-bromophenyl) -12-methyl-1,12-carborane; the above-mentioned 1- (4-bromophenyl) -12-methyl-1,1
Reacting 2-carborane with trimethylsilylacetylene to obtain 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -12-methyl-1,12-carborane; 1- (4- (trimethylsilylethynyl) phenyl) -12 Deprotection of -methyl-1,12-carborane gives 1- (4-ethynylphenyl) -12-methyl-
A step of obtaining 1,12-carborane;
-Ethynylphenyl) -12-methyl-1,12-carborane lithium acetylide was obtained and reacted with fullerene to give 1-hydro-2- [1- (4-ethynylphenyl) -12-methyl-1, [12-Carborane] A method for synthesizing a fullerene-carborane rigid rod hybrid compound, comprising a step of obtaining a fullerene.
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