
有機化学において、アセンまたはポリアセンは、直線的に縮合したベンゼン(C 6 H 6)環 で構成される有機化合物および多環芳香族炭化水素の一種である。[1] [2]それらの一般分子式はC 4 n +2 H 2 n +4である。
大型の代表的物質はオプトエレクトロニクス用途に潜在的に関心があり、化学および電気工学の分野で活発に研究されています。ペンタセンは有機電界効果トランジスタに組み込まれ、 5 cm 2 /Vs という高い電荷キャリア移動度に達しています。
最初の 5 つの置換されていないメンバーは次の表にリストされています。
ヘキサセンは空気中では安定せず、単離すると二量体化する。ヘプタセン(およびより大きなアセン)は非常に反応性が高く、マトリックス内でのみ単離されている。しかし、ヘプタセンのビス(トリアルキルシリルエチニル化)バージョンは結晶性固体として単離されている。[3]
より大きなアセン
共役長が長いため、より大きなアセンも研究されています。[4]理論的には、密度汎関数法を用いたより長い鎖に関する多くの報告があります。[5] [6]これらは、ナノチューブやグラフェンの構成要素でもあります。非置換オクタセン(n=8) とノナセン(n=9) [7]は、マトリックス単離で検出されています。安定したノナセン誘導体の最初の報告では、チオアリール置換基の電子効果により、この化合物はジラジカルではなく、アセンで報告されているHOMO-LUMOギャップが最も低い閉殻化合物であると主張していましたが、[8]これはカシャの法則に違反する観察です。その後の他の人による異なる誘導体に関する研究には結晶構造が含まれていましたが、そのような違反はありませんでした。[9]置換されていない親ノナセン(n=9) [10]とデカセン(n=10) [11]の表面合成と特性評価が報告されています。 2020年に科学者らは初めてドデカセン(n=12)[12]の生成について報告した。4年後の2024年初頭、ルアンらは(111)金表面上で非置換トリデカセン(n=13)の合成に成功した。このアセンはSTMおよびSTS測定によって特性評価された。[13]
関連化合物
アセン系列は連続した環が直線状に連結されていますが、他の連結構造も可能です。フェナセンはジグザグ構造で、ヘリセンはらせん構造です。
- 7つの縮合ベンゼン環からなる高分子形態
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ヘプタセン
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[7]フェナセン
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M -ヘプタヘリセン
テトラセンの異性体であるベンズ[a]アントラセンは、直線でつながった3つの環と、斜めでつながった1つの環を持っています。
参考文献
- ^ IUPAC、化学用語集、第 2 版 (「ゴールドブック」) (1997)。オンライン修正版: (2006–)「アセン」。doi : 10.1351/goldbook.A00061
- ^ 高級アセンおよびポリアセンの電子構造: 理論的解析による展望Holger F. Bettinger Pure Appl. Chem., Vol. 82, No. 4, pp. 905–915, 2010. doi :10.1351/PAC-CON-09-10-29
- ^ アンソニー、ジョン E. (2008). 「大型アセン:多用途有機半導体」. Angewandte Chemie International Edition . 47 (3): 452–83. doi :10.1002/anie.200604045. PMID 18046697.
- ^ Zade, Sanjio S.; Bendikov, Michael (2010). 「ヘプタセンとその先:最も長く特徴付けられたアセン」. Angewandte Chemie International Edition . 49 (24): 4012–5. doi :10.1002/anie.200906002. PMID 20468014.
- ^ Wu, Chun-Shian; Chai, Jeng-Da (2015-05-12). 「TAO-DFT によるジグザググラフェンナノリボンの電子特性の研究」. Journal of Chemical Theory and Computation . 11 (5): 2003–2011. doi :10.1021/ct500999m. ISSN 1549-9618. PMID 26894252.
- ^ Seenithurai, Sonai; Chai, Jeng-Da (2016-09-09). 「Li吸着がアセンの電子特性と水素貯蔵特性に与える影響:分散補正TAO-DFT研究」。Scientific Reports . 6 (1): 33081. arXiv : 1606.03489 . Bibcode :2016NatSR...633081S. doi :10.1038/srep33081. ISSN 2045-2322. PMC 5016802 . PMID 27609626.
- ^ Tönshoff, Christina; Bettinger, Holger F. (2010). 「オクタセンとノナセンの光生成」. Angewandte Chemie International Edition . 49 (24): 4125–8. doi :10.1002/anie.200906355. PMID 20432492.
- ^ Kaur, Irvinder; Jazdzyk, Mikael; Stein, Nathan N.; Prusevich, Polina; Miller, Glen P. (2010). 「持続性ノナセン誘導体の設計、合成、および特性評価」アメリカ化学会誌。132 (4): 1261–3. doi :10.1021/ja9095472. PMID 20055388.
- ^ Purushothaman, Balaji; Bruzek, Matthew; Parkin, Sean; Miller, Anne-Frances; Anthony, John (2011). 「結晶性ノナセンの合成と構造特性」. Angew. Chem. Int. Ed. Engl . 50 (31): 7013–7017. doi :10.1002/anie.201102671. PMID 21717552.
- ^ 表面脱水素反応によって生成されるノナセンRafal Zuzak、Ruth Dorel、Mariusz Krawiec、Bartosz such、Marek Kolmer、Marek Szymonski、Antonio M. Echavarren、Szymon Godlewski、ACS Nano、2017、11 (9)、pp 9321–9329 doi :10.1021/acsnano.7b04728
- ^ デカセン: 地上での生成J. クルーガー、F. ガルシア、F. アイゼンハット、D. スキディン、J.M. アロンソ、E. ギティアン、D. ペレス、G. クニベルティ、F. モレスコ、D. ペーニャ、アンジェウ。化学。内部。エド。 2017、56、11945。土井:10.1002/anie.201706156
- ^ アイゼンハット、フランク;キューネ、ティム。ガルシア、ファティマ。フェルナンデス、サレタ。ギティアン、エンリケ。ペレス、ドロレス。トリンキエ、ジョルジュ。クニベルティ、ジャナウレリオ。ヨアヒム、クリスチャン。ペーニャ、ディエゴ。モレスコ、フランチェスカ (2020-01-28)。 「地表で生成されたドデカセン:エネルギーギャップの再開」。ACSナノ。14 (1): 1011 ~ 1017 年。arXiv : 2004.02517。土井:10.1021/acsnano.9b08456。ISSN 1936-0851。PMID 31829618。S2CID 209341741 。
- ^ 阮、紫林;シュラム、ヤコブ。バウアー、ジョン B.ナウマン、ティム。ベッティンガー、ホルガー F.トナー・ゼック、ラルフ;ゴットフリード、J.マイケル(2024-01-12)。 「多段階単一分子操作によるトリデカセンの合成」。アメリカ化学会誌。土井:10.1021/jacs.3c09392。ISSN 0002-7863。PMC 10870776。
