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オリゴシランの物性制御を目指したケイ素主鎖の立体配座制御方法の開発

Research Project

Project/Area Number 15750032
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

辻 勇人  京都大学, 化学研究所, 助手 (20346050)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsオリゴシラン / 立体配座制御 / 光物性 / 双環構造 / トリシラン / UV吸収 / σ共役 / ポリシラン / 立体配座 / UV吸収・MCD / 有機ケイ素化合物
Research Abstract

双環構造を有するトリシランユニットを構成単位として用いて,立体配座がオールアンチに制御されたペンタシラン(aa-Si_5),オクタシラン(aa-Si_8)をモデル化合物として合成し,それらの構造解析ならびに物性測定をおこなった。X線結晶構造解析により,得られたオリゴシラン類におけるケイ素主鎖中のSiSiSiSi二面角は全てほぼ180°であることを確認し,当初の予測通り本ユニットが主鎖を完全オールアンチ配座に制御するためにきわめて有用であることを確認した。また,溶液中でのUV吸収測定の結果,ペンタシランaa-Si_5は吸収極大λ_<max>=253nm(ε40,000)と,立体配座が制御されていないペルアルキルペンタシラン(n-Si_5Me_<12>,λ_<max>=250nm,ε20,000)に比べて極大波長はほとんどかわらないものの,吸光係数がほぼ倍増していた。また,オクタシランaa-Si_8は吸収極大λ_<max>=288nm(ε85,000)と,ペルアルキルオクタシラン(n-Si_8Me_<18>,λ_<max>=273nm,ε30,000)に比べて長波長かつ強い吸収を示した。さらに,温度可変UV吸収スペクトルを測定した結果,オクタシランaa-Si_8の極大吸収波長はほとんど変化しないものの,吸光係数εが200,000と,大幅に増大することも明らかとなった。MCD(磁気円二色性)スペクトル測定結果を併せると,ペンタシランaa-Si_5は構造が強固にオールアンチに固定されているのに対し,オクタシランaa-Si_8では室温溶液中では多少の立体配座の乱れがあるものの,やはり主鎖がオールアンチ構造のものが大多数を占めていることが明らかとなった。
以上のように本研究では,オリゴシランの立体配座をσ共役の拡張に有利な完全オールアンチ配座に制御する方法の開発に成功した。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Book (1 results) Publications (5 results)

  • [Journal Article] Conformation Dependence of Photophysical Properties of σ-π Conjugation as Demonstrated by cis- and trans-1.2-Diaryl-1.2-disilacyclohexane Cyclic Systems2005

    • Author(s)
      Tsuji, H., Shibano, Y., Takahashi, T., Kumada, M., Tamao, K.
    • Journal Title

      Bull.Chem Soc.Jpn. (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] UV Absorption and mass Spectra of n-Alkylsilyl End-Capped anti,cisoid-Alternating Oligosilanes up to Docosasilane (Si_<22>)2004

    • Author(s)
      Mallesha, H., Tsuji, H., Tamao, K.
    • Journal Title

      Organometallics 23・7

      Pages: 1639-1642

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] All-anti Pentasilane : Conformation Control of Oligosilanes Based on Bis(tetramethvlene)-tethered Trisilane Unit2004

    • Author(s)
      Tsuji, H., Fukazawa, A., Yamaguchi, S., Toshimitsu, A., Tamao, K.
    • Journal Title

      Organometallics 23・14

      Pages: 3375-3377

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 「21世紀のケイ素化学-機能性物質科学の宝庫-」第2章オリゴシラン・ポリシラン,第1部2004

    • Author(s)
      辻勇人, 玉尾皓平
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Mallesha, H., Tsuji, H., Tamao, K.: "UV Absorption and mass Spectra of n-Alkylsilyl End-Capped anti, cisoid-Alternating Oligosilanes up to Docosasilane (Si_<22>)"Organometallics. (掲載決定). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Tsuji, H., Michl, J., Tamao, K.: "Recent Experimental and Theoretical Aspects of the Conformational Dependence of UV Absorption of Short Chain Peralkylated Oligosilanes"J.Organomet.Chem.. 685・1-2. 9-14 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Seki, S., Tagawa, S., Tsuji, H., Tamao, K.他, 計7名: "Transient absorption spectroscopy of radical ions of rigid anti- and syn-tetrasilane"Phys.Chem.Lett.. 380・1-2. 141-145 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Tsuji, H., Terada, M., Toshimitsu, A., Tamao, K.: "σ-σ^* Transition in anti, cisoid Alternating Oligosilanes : Clear-Cut Evidence for Suppression of Conjugation Effect by a cisoid Turn"J.Am.Chem.Soc.. 125・25. 7486-7487 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Casher, D.L., Tsuji, H., Tamao, K., Michl J.他, 計11名: "The Disilane Chromophore : Photoelectron and Electronic Spectra of Hexaalkyldisilanes and 1,(n+2)-Disila[n.n.n]propellanes"J.Phys.Chem.A. 107・18. 3559-3566 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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