図1 Triphenylmethyl(TPM)。
1900年、Ber. とJACS誌上(Ber., 1900, 33, 3150; JACS 1900, 22, 757)にGomberg 博士が合成した安定な有機ラジカルが初めて登場した。元々博士は炭化水素の水素を芳香環に置換することは可能か、可能であればどのような性質の物質ができるか等、純粋に有機化学の立場から合成を行っていた。
1897年に既にtetraphenylmethane((Ph)4C)の合成に成功していた博士は次にhexaphenylethaneを合成するために1)式の反応を試みたところ、(1)溶液が黄色を帯び、加熱すると色が濃くなり、冷やすと色が褪せる、(2) 溶媒を蒸発させると白色の粉末を得る、CO2ガス雰囲気中で溶媒に溶かすと再び同じ黄色の溶液を得る、(3)CO2の代わりに空気中で溶媒に溶かすと忽ち色あせて、溶媒を蒸発させると別の白色粉末を得た。ここで黄色の物質を単離することができなかった。
これらの実験結果に基づき、Gomberg博士は式1)に示すように、hexaphenylethaneは熱によって部分的に分解し、原子価3の炭素を含むTPMと言うラジカルが生成したと説明した。学会から強い批判を浴び、約10年の間、この概念は認めてもらえなかったそうである。W. Schlenk がtris(biphenyl)methyl radical (TPMの仲間)の単離に成功し、しかも黒色結晶を得た。これによりやっと学会も認め、Gombergの仮説の正当性が証明されたのである 。 後に、ESRおよびNMR分光法を駆使して、Gombergの仮説が精査された。
図2 TPMの高分解能のESRスペクトル。
図2にTPMの高分解能ESRスペクトルを示す。全体として196本の吸収線から成り、 3個のパラプロトン(2.86 G quartet )、6個のオルソプロトン( 2.61 G septet ) さらに6個のメタプロトン( 1.14 G septet )で解析できた。 g-factor は 2.0026で自由電子のそれに近い。 約60年の時を経て溶液状態のラジカルの構造が明らかになった。因みに、ラジカル化エネルギーは61.2kcal/molでBDPA(61.5kcal/mol)とほとんど同じである。
図3 高分解能NMRで確認されたTPMのDimer 構造。
Gomberg博士自身にもにもドグマがあった。TPMの二量化といえば1)式に示した構造と早合点していた可能性がある。しかし、溶液の高分解能NMRはこの構造では説明が付かなかった。1968年、H. Lankamp, W. Th. Nanta and C. MacLean,( Tet. Letters, 1968, 249.)がこの問題を解決した。Gombergも二量体と言えば1)式の構造(head-to-head)と思い込んでいたのが間違いで、実際は所謂、head-to-tail 構造であることが判明したのである。
図4 Moses Gomberg 博士(1920)
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