| Project/Area Number |
20K21185
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | π結合 / 高歪化合物 / 単結合 / 高歪み化合物 / π電子系 / ケイ素 / 反応 / 炭素 / 共役 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、π結合のみからなる単結合（π型単結合）を持つ安定なケイ素および炭素化合物を合成し、その分子構造と性質及び反応性を明らかにすることで、π型単結合の特徴を理解することを目的とする。π型単結合は、多重結合に見られるπ結合とは異なりσ結合を伴わない高活性な結合である。本研究ではこのπ型単結合を特異なπ電子系ユニットとして位置付け、新しいπ電子系の化学を発展させる。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we synthesized a stable bicyclo[1.1.0]tetrasilane derivatives as an isolable silicon compound with a pi-type single bond, and disclosed their molecular structures by using X-ray single crystal crystallographic analysis and various spectra. We have also synthesized compounds in which a planar bicyclo[1.1.0]tetrasilane unit is incorporated into organic pi-electron compounds. The UV-visible absorption spectra and theoretical calculations indicate that the pi-type silicon-silicon single bond affects pi-conjugation and that the pi-type silicon-silicon single bond without an underlying sigma bond can serve as a unit of the pi-conjugated system.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
π結合は有機分子に多様な構造、反応性と機能を付与する重要な化学結合である。一般に有機分子ではπ結合は二重結合や三重結合などの多重結合に見られ、骨格を維持するσ結合を伴う。本研究ではσ結合を伴わないπ結合を持つ安定ケイ素化合物が合成可能であることを示し、その分子構造や電子状態を明らかにした。これまで機能を持った有機π電子化合物が多数合成されているが、そのほとんどはπ結合の緻密な組み合わせやその変形によるものである。本研究はσ結合を伴わないπ型ケイ素－ケイ素単結合がπ共役系の単位になることを明らかにした。
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