世界一長いC-C結合

長ーい炭素ー炭素結合については以前にも紹介したが，ついに1.8Åを超える結合が発見された.

北海道大学のプレスリリース (2018.3.9) の内容の一部（トップ）を以下に示す．

世界一長い炭素ー炭素単結合を有する化合物の構造を以下に示す．ナフタレンの1位と8位をエチレンでつないだ場合だけ1.8Åを超えたとのことである．

概要

北海道大学大学院理学研究院の石垣侑祐助教，大学院生の島尻拓哉氏，鈴木孝紀教授らの研究グル ープは，有機化合物の根幹をなす炭素－炭素 (C-C) 単結合に着目し，「分子内コア －シェル構造」に基づく分子設計によって，C-C単結合の標準結合長（1.54 Å）より 17%も長い， 1.806(2) ± 0.002 Å という世界一長い C-C 単結合を有する化合物の創出に成功した（図参照 ）．

これまでの研究では 1.803 Å を超える炭素－炭素 結合は存在しないとの予測もあったが，今回，単結晶X線解析することで，1.803 Å を 超える結合が存在していることを実験的に証明した．

このように長い結合は結合エネルギーが小さく，一般には不安定と考えられているが，100℃以上 の高温下，あるいは溶液中（室温）で 100 日経っても分解しないほどの安定性を有することも確認さ れた．

本成果は，世界記録の更新に留まらず，化学結合の極限状態で生じる現象の解明につな がるものと位置付けられている．一例として，1.8 Å を超える「超結合」は，外部刺激に柔軟に応答する可能性を秘めてお り，新たな材料開発への応用が期待されるとしている．

コア－シェル構造： 中心の核（コア）を外殻（シェル）が覆うような集合体のこと．本研究にお いては，長く弱い結合（コア）を剛直な骨格（シェル）が保護していることを意味すると書かれている．

本研究は，Cell Pressが刊行する化学関連の学術雑誌である Chem (Cell Press)で米国東部時間 2018 年 3 月 8 日（木）に 公開された．

Chem (Cell Press) のオンライン版を見る．

結合伸長の報告例

オンライン版に紹介されている例

10a, 10b, 10cの詳細

分子最下部の五員環の有無，構造（二重結合の有無）に注目．

参考資料

プレスリリース (PRESS RELEASE 2018/3/9)

Chem (Cell Press) のオンライン版

A Highly Strained Caged Hydrocarbon Exhibiting Reversible Electrochromic Behavior 参考になる関連論文

追加資料

半経験的分子軌道法では，1.806Åを入力データとして構造最適化すると，1.675 Å (AM1), 1.700 Å (MNDO). 1.710 Å (PM3), 1.673Å (PM6), 1.652Å (RM1) であった．

(2019.9.20)