Stable Polyradicals of the Heavy Group 14 Elements with Oxidation-Reduction System and Its Application

• Project/Area Number: 23655027
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Organic chemistry
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: SEKIGUCHI Akira 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90143164)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2011: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 安定ラジカル / EPRスペクトル / 高スピン分子 / 酸化還元機能 / 電子状態 / 有機高周期典型元素 / X線結晶構造解析 / 常磁性分子

Research Abstract

The stable free radicals on the heavier group 14 elements (Si, Ge, Sn) were studied by UV-photoelectron spectroscopy and cyclic voltammetry, in order to determine their redox properties. Isomeric para- and meta-disilaquinodimethanes were synthesized and characterized; the para-isomer was shown to possess a singlet ground state with a closed-shell quinoid form, whereas the meta-isomer was shown to manifest a robust triplet ground state.

Research Products

• [Journal Article] Recent Developments in the Reactivity of Stable Disilynes (2012)
  • Author(s): Matthew Asay
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan Volume: 85 Issue: 12 Pages: 1245-1261
  • DOI: 10.1246/bcsj.20120212
  • NAID: 130004153015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Isolable NHC-stabilized Silylene Radical Cation : Synthesis and Structural Characterization (2012)
  • Author(s): H.Tanaka
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 134 Issue: 12 Pages: 5540-5543
  • DOI: 10.1021/ja301180v
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] [[(Me_3Si)_2CH]_2^iPrSi(NHC)Si=Si(Me)Si^iPr[CH(SiMe_3)_2]^2]^+ : A Molecule with Disilenyl Cation Character (2012)
  • Author(s): Matthew Asay
  • Journal Title: Journal of The American Chemical Society Volume: 134 Issue: 2 Pages: 836-839
  • DOI: 10.1021/ja210669n
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Access to a Stable Si_2N_2 4-Membered Ring with Non-Kekule Singlet Biradical Character from a Disilyne (2011)
  • Author(s): Katsuhiko Takeuchi
  • Journal Title: Journal of The American Chemical Society Volume: 133 Issue: 32 Pages: 12478-12481
  • DOI: 10.1021/ja2059846
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolable p-and m-[(tBu_2MeSi)_2Si]_2C_6H_4 : Disilaquinodimeth-ane vs. Triplet Bis(silyl radical) (2011)
  • Author(s): T. Nozawa, M. Nagata, M. Ichinohe, A. Sekiguchi
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc Volume: 133 Issue: 15 Pages: 5773-5775
  • DOI: 10.1021/ja2014746
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高周期14族元素ラジカル化合物の電気化学特性とその応用 (2013)
  • Author(s): 丸山 仁・中野 秀之・中本 真晃・関口章
  • Organizer: 第93回春期年会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • Year and Date: 2013-03-25
• [Presentation] ラジカル化学のフロンティア: 安定なケイ素、ゲルマニウム、スズラジカルの創製と機能 (2013)
  • Author(s): 関口章
  • Organizer: 第93回春期年会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] 低配位有機ケイ素化合物の創製研究と機能化 (2012)
  • Author(s): 関口章
  • Organizer: Wako 有機合成化学セミナー
  • Place of Presentation: 品川グランドセントラルタワー,東京
  • Year and Date: 2012-11-01
• [Presentation] Synthesis, Structure, and Properties of Si-centered Biradical Connected by Disilane Unit (2012)
  • Author(s): T. Nozawa, M. Ichinohe, A. Sekiguchi
  • Organizer: 4th Asian Silicon Symposium (ASiS-4)
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan.
  • Year and Date: 2012-10-22
• [Presentation] ケイ素鎖によって連結されたケイ素ビラジカル種の合成、構造、及び物性 (2012)
  • Author(s): 野澤 竹志・一戸 雅聡・関口章
  • Organizer: 第59回 有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田キャンパス,大阪
  • Year and Date: 2012-09-14
• [Presentation] 安定な高周期14族元素ラジカルの合成とその応用 (2012)
  • Author(s): 関口章
  • Organizer: 平成24年度TIMS研究交流会講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学総合研究B棟,つくば
  • Year and Date: 2012-06-02
• [Presentation] アリール基を有する新規な安定シリルラジカル種の合成、構造、及び反応性 (2012)
  • Author(s): 平加奈子・一戸雅聡・関口章
  • Organizer: 2011年10月第92回春期年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス,横浜
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] テトラシラン-1,4-ジイル:ジシラン鎖で連結されたケイ素ビラジカル種の合成、構造、及び性質 (2012)
  • Author(s): 野澤竹志・一戸雅聡・関口章
  • Organizer: 2011年10月第92回春期年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス,横浜
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] A Heavy Analog of Vinyl Cation: Synthesis of an NHC-Stabilized Disilenyl Cation (2012)
  • Author(s): A. Sekiguchi
  • Organizer: 4th Asian Silicon Symposium (ASiS-4)
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan
• [Presentation] Synthesis, Structure, and Properties of Si-centered Biradical Connected by Disilane Unit (2012)
  • Author(s): A. Sekiguchi
  • Organizer: 4th Asian Silicon Symposium (ASiS-4)
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan
• [Presentation] 安定な高周期１４族元素ラジカルの合成とその応用 (2012)
  • Author(s): 関口 章
  • Organizer: 平成24年度TIMS研究交流会講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学総合研究B棟
  • Invited
• [Presentation] ケイ素鎖によって連結されたケイ素ビラジカル種の合成、構造、及び物性 (2012)
  • Author(s): 関口 章
  • Organizer: 第59回 有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田キャンパス
• [Presentation] 低配位有機ケイ素化合物の創製研究と機能化 (2012)
  • Author(s): 関口 章
  • Organizer: Wako 有機合成化学セミナー
  • Place of Presentation: 品川グランドセントラルタワー, The Grand Hall 東京
  • Invited
• [Presentation] アリール基を有する新規な安定シリルラジカル種の合成、構造、及び反応性 (2012)
  • Author(s): 平 加奈子
  • Organizer: 第92回春期年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス （横浜市）
• [Presentation] テトラシラン-1,4-ジイル：ジシラン鎖で連結されたケイ素ビラジカル種の合成、構造、及び性質 (2012)
  • Author(s): 野澤 竹志
  • Organizer: 第92回春期年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス （横浜市）
• [Presentation] アリール基及びアミノ基置換安定シリルラジカルの合成、構造、及び反応性 (2011)
  • Author(s): 平加奈子・一戸雅聡・関口章
  • Organizer: 第15回ケイ素化学協会シンポジウム
  • Place of Presentation: シーパル須磨, 神戸
  • Year and Date: 2011-10-21
• [Presentation] NHCによって安定化されたシリレンラジカルカチオンの合成と性質 (2011)
  • Author(s): 田中裕明・一戸雅聡・関口章
  • Organizer: 第15回ケイ素化学協会シンポジウム
  • Place of Presentation: シーパル須磨, 神戸
  • Year and Date: 2011-10-21
• [Presentation] ジシリンとアゾベンゼンとの反応によるSi2N2四員環ビラジカロイド化合物の合成 (2011)
  • Author(s): 竹内 勝彦・一戸 雅聡・関口章
  • Organizer: 第22回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] シリルラジカル集積分子の合成、構造、及び性質 (2011)
  • Author(s): 野澤竹志・永田美千代・一戸雅聡・関口章
  • Organizer: 第22回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場, つくば
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] 高スピンオリゴ(シリルラジカル)の合成、構造、及び物性 (2011)
  • Author(s): 野澤竹志・一戸雅聡・関口章
  • Organizer: 第58回有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス, 名古屋
  • Year and Date: 2011-09-09
• [Presentation] Synthesis and Structure of First Isolable Oligo(silyl radical)s Bridged by a Benzene Ring (2011)
  • Author(s): T. Nozawa, M. Nagata, M. Ichinohe, A. Sekiguchi
  • Organizer: The 16th International Symposium on Organosilicon Chemistry (ISOSXVI)
  • Place of Presentation: Hamilton, Ontario, Canada.
  • Year and Date: 2011-08-16
• [Presentation] Syntheses of Si2N2 4-Membered Ring Biradicaloids by the Reaction of Disilyne with Azobenzenes (2011)
  • Author(s): K. Takeuchi, M. Ichinohe, A. Sekiguchi
  • Organizer: The 16th International Symposium on Organosilicon Chemistry (ISOSXVI)
  • Place of Presentation: Hamilton, Ontario, Canada
  • Year and Date: 2011-08-16
• [Presentation] Apeloig "Electronic Structure of Bis(silyl)carbon-, Bis(silyl)silicon- and Bis(silyl)germanium-Centered Radicals (R3Si)2XE. (E = C, Si, Ge; X = H, OH, Re(CO), F): EPR and DFT (2011)
  • Author(s): B. Tumanskii, D. Sheberla, D. Bravo-Zhivotovskii, G. Molev, V. Molev , V. Ya. Lee, K. Tekamah, A. Sekiguchi, Y
  • Organizer: he 16th International Symposium on Organosilicon Chemistry (ISOSXVI)
  • Place of Presentation: Hamilton, Ontario, Canada.
  • Year and Date: 2011-08-15
• [Presentation] Electronic Structure of Bis(silyl)carbon-, Bis(silyl)silicon- and Bis(silyl)- germanium-Centered Radicals (R3Si)2XE. (E = C, Si, Ge; X = H, OH, Re(CO), F): EPR and DFT Studies. (2011)
  • Author(s): B. Tumanskii
  • Organizer: The 16th International Symposium on Organosilicon Chemistry (ISOSXVI)
  • Place of Presentation: Hamilton, Ontario, Canada
• [Presentation] Syntheses of Si2N2 4-Membered Ring Biradicaloids by the Reaction of Disilyne with Azobenzenes. (2011)
  • Author(s): K. Takeuchi
  • Organizer: The 16th International Symposium on Organosilicon Chemistry (ISOSXVI)
  • Place of Presentation: Hamilton, Ontario, Canada
• [Presentation] Synthesis and Structure of First Isolable Oligo(silyl radical)s Bridged by a Benzene Ring. (2011)
  • Author(s): T. Nozawa
  • Organizer: The 16th International Symposium on Organosilicon Chemistry (ISOSXVI)
  • Place of Presentation: Hamilton, Ontario, Canada
• [Presentation] 高スピンオリゴ(シリルラジカル)の合成、構造、及び物性 (2011)
  • Author(s): 野澤 竹志
  • Organizer: 第58回有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス （名古屋市）
• [Presentation] シリルラジカル集積分子の合 成、構造、及び性質 (2011)
  • Author(s): 野澤 竹志
  • Organizer: 第22回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場 (つくば市）
• [Presentation] ジシリンとアゾベンゼンとの反応によるSi2N2四員環ビラジカロイド化合物の合成 (2011)
  • Author(s): 竹内 勝彦
  • Organizer: 第22回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場 (つくば市）
• [Presentation] アリール基及びアミノ基を導入した単離可能なシリルラジカルの合成、構造、及び反応性 (2011)
  • Author(s): 平 加奈子
  • Organizer: 第22回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場 (つくば市）
• [Presentation] NHCによって安定化されたシリレンラジカルカチオンの合成と性質 (2011)
  • Author(s): 田中 裕明
  • Organizer: 第15回ケイ素化学協会シンポジウム
  • Place of Presentation: シーパル須磨 （神戸市）
• [Presentation] ケイ素ビラジカル種・テトラシラン-1,4-ジイルの合成、構造、及び性質 (2011)
  • Author(s): 野澤 竹志
  • Organizer: 第15回ケイ素化学協会シンポジウム
  • Place of Presentation: シーパル須磨 （神戸市）
• [Presentation] アリール基及びアミノ基置換安定シリルラジカルの合成、構造、及び反応性 (2011)
  • Author(s): 平 加奈子
  • Organizer: 第15回ケイ素化学協会シンポジウム
  • Place of Presentation: シーパル須磨 （神戸市）
• [Book] 未来材料を創出するπ電子系の科学: 典型元素不飽和結合のπ電子化学: ケイ素不飽和結合の最新化学 (2013)
  • Author(s): 松尾 司, 関口 章
  • Publisher: 化学同人
• [Book] 未来材料を創出するπ電子系の科学：第８章 典型元素不飽和結合のπ電子化学: ケイ素不飽和結合の最新化学 (2013)
  • Author(s): 松尾 司
  • Publisher: 日本化学会編 化学同人
• [Remarks]
  • URL: http://nao.chem.tsukuba.ac.jp/sekiguch/index.htm
• [Remarks] 筑波大学関口研究室
  • URL: http://www.chem.tsukuba.ac.jp/sekiguch/
• [Remarks]
  • URL: http://www.chem.tsukuba.ac.jp/sekiguch/