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ケイ素原子架橋TME型中間体の電子構造の分光学的および理論的評価

Research Project

Project/Area Number 10J09311
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

狩野 佑介  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsテトラメチレンエタン / シロール / DFT計算 / 光誘起電子移動反応 / レーザーフラッシュフォトリシス / 軌道相互作用 / 過渡吸収スペクトル / ケイ素 / テトラメチレンエタン(TME)
Research Abstract

本研究は,シロール誘導体である1,1-ジメチル-3,4-ジ(α-スチリル)シロール(1)を新規合成し,この光誘起電子移動反応でケイ素原子架橋テトラメチレンエタン(TME)型ラジカルカチオン2^<・+>とビラジカル2^<・・>を発生させ,これらの分光学的および理論的な評価を目的としている.
平成24年度において,申請書に記載した研究計画(以下の(1)~(3)を遂行すべく,研究を行った.
(1)シロール誘導体1の新規合成
現在,基質1の前駆体である1,1-ジメチル-3,4-ビス(1-フェニル-1-ヒドロキシエチニル)シロールの合成にまで成功している.今後,ただちに脱水反応で1を合成する予定である.
(2)TD-DFT計算を用いた過渡中間体(1^<・+>,2^<・+>,^12^<・・>,^32^<・・>)の電子遷移の評価
過渡中間体のうち,一重項種の^12^<・・>と三重項種の^32^<・・>の時間依存密度汎関数理論(TD-DFT)計算を行いその分子軌道と電子遷移について知見を得た.その結果,^12<・・>の電子遷移は673nmに,^32^<・・>のそれは450nmに算出され,互いに大きく異なることがわかった.このことは,^12^<・・>と^32^<・・>を同時に発生させた場合,それぞれの過渡吸収を容易に区別して観測できることを示している.また,閉殻種である母体シロールと同様に,開殻種であるシロール誘導体^12^<・・>のLUMO+1と^32^<・・>のLUMOおよびSOMOにも同様に,シロール環の2位の炭素と5位の炭素の間にケイ素を介した軌道相互作用が発現するという興味深い知見も得た.これらの成果をまとめた学術論文をJ.Phys.Org.Chem.誌に招待論文として投稿し,査読の結果,わずかな修正を要求されたのみで受理され掲載された.
(3)レーザーフラッシュフォトリシス(LFP)を用いた中間体(2^<・+>,^12^<・・>,^32^<・・>)の過渡吸収スペクトルの観測現在のところ,1の合成には至っていないため検討できていないが,1が合成された後,ただちにLFPを用いて中間体(2^<・+>,^12^<・・>,^32^<・・>)の過渡吸収スペクトルの観測を行う予定である.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (22 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] DFT Studies of Unique Stereoelectronic Effects of Substituents on Divergent Reaction Pathways of Methylenecyclobutanone Radical Cations2012

    • Author(s)
      Y. Kano, F. Tanaka, E. Ohta, K. Mizuno, H. Ikeda
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 68 Issue: 27-28 Pages: 5564-5571

    • DOI

      10.1016/j.tet.2012.04.079

    • Related Report
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    • Author(s)
      Y.Kano, K.Mizuno, H.Ikeda
    • Journal Title

      Journal of Physical Organic Chemistry

      Volume: 24 Issue: 10 Pages: 921-928

    • DOI

      10.1002/poc.1891

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      狩野佑介, 鰰将太朗, 太田英輔, 水野一彦, 池田浩
    • Organizer
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      草津, 滋賀
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      狩野佑介, 榊将太朗, 太田英輔, 水野一彦, 池田浩
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      2012-12-07
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      Yusuke Kano, Shotaro Sakaki, Kazuhiko Mizuno, Hiroshi Ikeda
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      58^<th> Symposium on Organometallic Chemistry
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      第38回有機反応懇談会
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      堺
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      2011-08-03
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      2011-01-29
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      2010-06-25
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  • [Book] 高次π空間の創発と機能開発2013

    • Author(s)
      狩野佑介, 太田英輔, 池田浩
    • Total Pages
      245
    • Publisher
      シーェムシー出版
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      2012 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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