Experimental study on mechanism of electronic stabilization of heavier ketone congeners
| Project/Area Number |
18F18036
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 外国 |
|---|
| Research Field |
Organic chemistry
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
橋爪 大輔 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (00293126)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ROSAS-SANCHEZ ALFREDO 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 外国人特別研究員
ROSAS SANCHEZ ALFREDO 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 外国人特別研究員
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
|
| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
|
|---|
| Keywords | 電子密度分布 / 結合状態 / 重原子化合物 / 多重結合 / ケトン重原子同族体 / 電子密度分布解析 / 化学結合 / 14族元素 / 元素化学 / ゲルマニウム / ケイ素 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ケトンの重原子同族体のような、非常に反応性が高く不安定な化合物を安定化させる手法には、主に「速度論的安定化」と「熱力学的安定化」の2つがある。「速度論的安定化」は、活性部位を嵩高い置換基で覆い隠し、周囲と反応させないことで安定化する機構である。この手法で得られた化合物のX線電子密度分布解析を行えば、活性部位の純粋な電子状態を観測することができる。一方の「熱力学的安定化」は活性部位の元素の空軌道にリガンドを配位させることや、共役させることで安定化する方法である。この方法では、活性部位の電子状態が純粋なものから離れるが、多様な化学反応が期待される。本研究では、両安定化法で、Ge=O結合を持つ化合物を合成・結晶化し、純粋なGe=O結合の電子状態および、分子内配位や共役によって安定化した化合物の電子状態を比較し、ケトン重原子類縁体のシステマティックな合成手法やこれらを利用した反応化学に展開することを目的に研究を行った。
速度論的に安定化されたGe=O化合物(玉尾, 松尾ら, 2011)の合成と結晶化を行った。
得られた結晶を用いて、分解能0.5 Aのデータを得た。このデータを用いて、多極子展開法による電子密度分布解析を行った。Ge原子に結合する2つのC原子とO原子は同一平面上にあった。Static model mapにおいて、Ge-C, Ge=O結合の結合電子が明瞭に観測され、Ge=O結合の結合電子はGe原子のsp2平面に対し、垂直方向に伸びていた。このことから、速度論的に安定化されたGe=O化合物が典型的なπ結合を形成することが明らかとなった。
本研究では熱力学的に安定化された化合物の電子密度分布解析には至らなかったが、本化合物の解析で明らかとなった共役や配位結合を形成していない純粋なGe=O結合の電子密度分布は、今後のGe=O結合の反応性の理解に重要な知見を与えるだろう。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
