ベンゼンとそのベンゾ融合誘導体のBN類似体のトリプレット状態の構造、エネルギー、および抗芳活性

ベンゼンは基底状態（ヒュッケルのルール）で芳香があり、最初のトリプレット（T1）励起状態（ベアードのルール）で抗芳香族であることはよく知られています。そのBN類似体、3つの異性体ジヒドロアザボリンは、その基底状態にさまざまな程度の芳香族性を持つことが示されていますが、T1状態についてはほとんどデータが利用できません。したがって、この作業の目的は、理論的には[B3LYP/6-311+g（d、p）] T1ジヒドロアザボリンといくつかのベンゾ融合誘導体の構造、エネルギー、および抗芳香族性を予測することです。結論は、スピン密度分析、等糖および水素化反応、HOMA、NIC、および酸の計算に基づいています。結果は、ベンゼン、ナフタレン、およびアントラセンのシングレットトリップレットエネルギーのギャップ、抗芳香族性、および関連する励起状態特性がBN置換パターンによって調整および制御できることを示唆しています。すべての研究された化合物は励起時に（ほぼ）平面が残っていますが、T1 1,4-ジヒドロ - アザボリンのスピン密度分布は、基底状態の2つの共プラナーC-H結合が興奮して互いに垂直になる立体構造の変化を誘導します。州。このジオメトリの予測される変化は、新しい光メカニカル材料の設計にとって興味深いものである可能性があります。B-CN/N-NH2 1,4-アザボリンの励起には、分子内電荷移動、芳香族性の逆転、回転、およびアミノ基の立体電子アンポルングなど、いくつかの効果があります。

It is well known that benzene is aromatic in the ground state (the Hückel's rule) and antiaromatic in the first triplet (T1) excited state (the Baird's rule). Whereas its BN analogues, the three isomeric dihydro-azaborines, have been shown to have various degrees of aromaticity in their ground state, almost no data are available for their T1 states. Thus, the purpose of this work is to theoretically [B3LYP/6-311+G(d,p)] predict structures, energies, and antiaromaticity of T1 dihydro-azaborines and some benzo-fused derivatives. Conclusions are based on spin density analysis, isogyric and hydrogenation reactions, HOMA, NICS, and ACID calculations. The results suggest that singlet-triplet energy gaps, antiaromaticity, and related excited-state properties of benzene, naphthalene, and anthracene could be tuned and controlled by the BN substitution pattern. While all studied compounds remain (nearly) planar upon excitation, the spin density distribution in T1 1,4-dihydro-azaborine induces a conformational change by which the two co-planar C-H bonds in the ground state become perpendicular to each other in the excited state. This predicted change in geometry could be of interest for the design of new photomechanical materials. Excitation of B-CN/N-NH2 1,4-azaborine would have a few effects: intramolecular charge transfer, aromaticity reversal, rotation, and stereoelectronic Umpolung of the amino group.