反発するはずの引き合う分子~正電荷を持つ反芳香族分子が重なって安定化する新しいπスタック二量体の発見~

026-05-12 愛媛大学

愛媛大学大学院理工学研究科の髙瀬雅祥教授らの研究グループは、本来は不安定で互いに反発すると考えられてきた「正電荷を持つ反芳香族分子」が、積み重なって安定な二量体を形成する現象を発見した。通常、ベンゼンのような芳香族分子はπ–π相互作用により安定に重なり合う一方、反芳香族分子は電子構造が不安定で、さらに正電荷同士であれば静電反発によって近づきにくいと考えられていた。研究チームは独自合成した「homoHPHACカチオン」を解析した結果、分子同士が少しずれた「スリップスタック構造」を形成し、π電子面を重ね合わせて安定化することを確認した。さらに、積層によって電子構造が変化し、反芳香族性が部分的に弱まることも明らかになった。この成果は、従来の分子間相互作用の常識を覆すものであり、新しい有機電子材料や分子集合体設計への応用が期待される。

反発するはずの引き合う分子~正電荷を持つ反芳香族分子が重なって安定化する新しいπスタック二量体の発見~
図.収穫が導く分子の重なり:正電荷を持つ反芳香族分子のπスタック二量体
©英国王立化学会

<関連情報>

反芳香族性ホモHPHACカチオンのπ積層二量化 π-Stacked dimerization of an antiaromatic homoHPHAC monocation

Kaito Wada,Yuma Tanioka,Shigeki Mori,Hidemitsu Uno and Masayoshi Takase
Chemical Communications  Published:04 Mar 2026
DOI:https://doi.org/10.1039/D5CC07392H

Abstract

An antiaromatic homoHPHAC monocation unexpectedly forms a slipped π-stacked structure in solution and the solid state, representing a rare example of an antiaromatic π-dimer. In acetone-d6 at 298 K, the association constant is 5.5 × 102 M−1H = −22.0 kJ mol−1, ΔS = −22.5 J K−1 mol−1), with dimerization accompanied by attenuation of antiaromatic destabilization.

0502有機化学製品
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