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2014 Fiscal Year Annual Research Report

感応性低配位典型元素化合物の創製と反応

Planned Research

Project AreaStimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 24109003
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

松尾 司  近畿大学, 理工学部, 准教授 (90312800)

Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywords低配位典型元素化合物 / 高周期14族元素 / 不飽和結合 / 感応性化学者 / 合成化学 / テトラゲルマシクロブタジエン / スタンナノン / ゲルマノン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、高周期14族元素などの低配位化合物を創製し、高度に分極した不飽和結合に由来する反応性の探究を通して、典型元素化合物に関する物質科学研究の新領域の開拓を目指している。独自に開発したかさ高い縮環型立体保護基(Rind基)を活用することで、ケイ素やゲルマニウムを含む新しい不飽和化合物を合成し、それらの分子構造や化学結合について解明するとともに、結合電子に由来する特異な反応性を探究することを目的とする。領域内の研究者との連携・共同研究によって、典型元素の本質的特性に基づく新反応を開拓し、本領域研究が目指す「感応性化学種」の新しいサイエンスに立脚した革新的な分子変換反応の開発に貢献することを目標とする。
平成26年度は、高周期14族元素アヌレン化合物「テトラゲルマシクロブタジエン」の前駆体である「ジハロジゲルメン」の合成法を確立した。「テトラゲルマシクロブタジエン」における高度に分極したひし形四員環構造について実験化学と理論化学とのインタープレイによって明らかにした。また、ジブロモジシレンと強いルイス塩基であるNHCとの反応性について共同研究を行い、ケイ素上にNHCが2つ配位した「カチオン性シリレン・NHCビス付加体」を合成・単離した。さらに、Rind基のかさ高さを工夫することで、ケトンの炭素原子をスズに置き換えた「スタンナノン」の世界初合成に成功した。スタンナノンの分子構造をX線結晶構造解析によって決定するとともに、高度に分極したスズー酸素結合について理論計算によって明らかにした。かさ高いRind基をケイ素上に導入した「ジアリールシリレン」について、合成研究と理論計算を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ケイ素四員環不飽和化学種「テトラシラシクロブタジエン」に続き、ゲルマニウム類縁体である「テトラゲルマシクロブタジエン」の合成法を確立し、極性のJahn-Teller歪みによって高度に電荷分離したゲルマニウム四員環の電子構造について解明するなど、おおむね順調に研究が進展している。スズと酸素の二重結合化学種である「スタンナノン」の世界初合成にも成功した。「シラノン」の前駆体であるケイ素二価化学種「シリレン」の合成研究も進んでおり、今後の展開が大変楽しみな状況である。かさ高いRind基を用いた感応性化学種について、領域内の研究者との連携・共同研究も順調に展開しており、特に、金属錯体や触媒の配位子への応用が期待できる状況である。

Strategy for Future Research Activity

「テトラゲルマシクロブタジエン」に関する研究成果のとりまとめを行うとともに、新たに未踏の「ヘキサシラベンゼン」や「ヘキサゲルマベンゼン」の合成にアタックする。sp2ケイ素やsp2ゲルマニウムのビルドアップ技術を開拓し、これらを鎖状や環状に連結することで、新しい共役電子系の開発に取り組む。領域内の研究者との連携・共同研究をさらに強めることで、種々の「感応性化学種」に対する縮環型立体保護基「Rind基」の有効性や汎用性について検証を進める。ケトンのカルボニル炭素を高周期14族元素に置き換えた一連の重いケトンについて、共同研究によって結合電子に由来する特異な反応性を探究する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Characterization of Diphosphenes Bearing Fused-Ring Bulky Rind Groups2014

    • Author(s)
      B. Li, S. Tsujimoto, Y. Li, H. Tsuji, K. Tamao, D. Hashizume, T. Matsuo
    • Journal Title

      Heteroatom Chem.

      Volume: 25 Pages: 612-618

    • DOI

      DOI 10.1002/hc

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Isolable Diborane(4) Compound with Terminal B–H Bonds: Structural Characterization and Electronic Properties2014

    • Author(s)
      Y. Shoji, S. Kaneda, H. Fueno, K. Tanaka, K. Tamao, D. Hashizume, T. Matsuo
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 1587-1589

    • DOI

      doi:10.1246/cl.140507

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reactions of Diaryldibrormodisilenes with N-Heterocyclic Carbenes: Formation of Formal Bis-NHC Adducts of Silyliumylidene Cations2014

    • Author(s)
      T. Agou, N. Hayakawa, T. Sasamori, T. Matsuo, D. Hashizume, N. Tokitoh
    • Journal Title

      Chem. A Eur. J.

      Volume: 20 Pages: 9246-9249

    • DOI

      DOI: 10.1002/chem.201403083

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Air-Stable Emissive Disilenes Protected by Fused-Ring Bulky “Rind” Groups2014

    • Author(s)
      T. Matsuo
    • Journal Title

      TCI MAIL

      Volume: 163 Pages: 1-6

  • [Presentation] Rind基を有する非対称PNPピンサー型ホスファアルケン配位 子の合成とロジウムおよびイリジウム錯体への適用2015

    • Author(s)
      田口廣臣・佐々木大智・張永宏・竹内勝彦・辻本祥太・ 松尾司・小澤文幸
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-28 – 2015-03-28
  • [Presentation] かさ高いRind 基を有するジアリールシリレン2015

    • Author(s)
      森本 達人・橋爪 大輔・松尾 司
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [Presentation] かさ高いRind 基を有するスタンナノンの合成2015

    • Author(s)
      谷川 智春・笛野 博之・田中 一義・松尾 司
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [Presentation] Synthesis and Isolation of a Dimeric Silylyne Tungsten Complex and Its Dissociation Equilibrium with a Monomer in Solution2015

    • Author(s)
      YOSHIMOTO, Takashi; HASHIMOTO, Hisako; HAYAKAWA, Naoki; MATSUO, Tsukasa; TOBITA, Hiromi
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [Presentation] かさ高いRind 基によって安定化されたゲルマニウムを含むケ トン関連化合物の合成2015

    • Author(s)
      藤田直子・森本達人・李良 春・橋爪大輔・玉尾皓平・笛野博之・田中一義・松尾司
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-26
  • [Presentation] かさ高いRind 基によって安定化されたピレニル置換ジシレン の合成2015

    • Author(s)
      早川直輝・小林恵・橋爪大輔・玉尾皓平・ 笛野博之・田中一義・松尾司
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-26
  • [Presentation] ゲルマニウムを含むケトン関連化合物の合成2014

    • Author(s)
      藤田直子・森本達人・李 良春・橋爪大輔・玉尾皓平・笛野博之・田中一義・松尾 司
    • Organizer
      第41回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      宇部市文化会館(山口県)
    • Year and Date
      2014-11-28 – 2014-11-28
  • [Presentation] かさ高いRind基を有するジブロモシランの還元反応2014

    • Author(s)
      森本達人・早川直輝・谷川智春・松尾 司
    • Organizer
      第18回ケイ素化学協会シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラフォーレ那須(栃木県)
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-17
  • [Presentation] かさ高いRind基で安定化されたゲルマンチオンの合成と構造2014

    • Author(s)
      藤田直子・森本達人・李 良春・橋爪大輔・玉尾皓平・笛野博之・田中一義・松尾 司
    • Organizer
      第18回ケイ素化学協会シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラフォーレ那須(栃木県)
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-17
  • [Presentation] Z)-1,2-ジ(1-ピレニル)ジシレン:合成と構造および分子内電荷移動発光2014

    • Author(s)
      早川直輝・小林 恵・橋爪大輔・玉尾皓平・笛野博之・田中一義・松尾 司
    • Organizer
      第18回ケイ素化学協会シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラフォーレ那須(栃木県)
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-17
  • [Presentation] (Z)-1,2-ジ(1-ピレニル)ジシレンの合成と構造および光物性2014

    • Author(s)
      早川直輝・小林 恵・橋爪大輔・玉尾皓平・笛野博之・田中一義・松尾 司
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-25
  • [Presentation] Oxygen Atom Transfer Reactions of Germanone2014

    • Author(s)
      T. Matsuo, T. Morimoto, N. Fujita, T. Horita, T. Tanikawa, L. Li, D. Hashizume, K. Tamao, H. Fueno, K. Tanaka
    • Organizer
      The 17th International Symposium on Silicon Chemistry (ISOS XVII)
    • Place of Presentation
      ベルリン工科大学(ドイツ)
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-06
  • [Presentation] Synthesis and Characterization of Tetragermacyclobutadiene2014

    • Author(s)
      K. Suzuki, T. Tanikawa, D. Hashizume, K. Tamao, H. Fueno, K. Tanaka, T. Matsuo
    • Organizer
      The 17th International Symposium on Silicon Chemistry (ISOS XVII)
    • Place of Presentation
      ベルリン工科大学(ドイツ)
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-06
  • [Presentation] Synthesis and Characterization of Emissive Diaryldisilenes2014

    • Author(s)
      N. Hayakawa, M. Kobayashi, D. Hashizume, K. Tamao, H. Fueno, K. Tanaka, T. Matsuo
    • Organizer
      The 17th International Symposium on Silicon Chemistry (ISOS XVII)
    • Place of Presentation
      ベルリン工科大学(ドイツ)
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-06
  • [Remarks] 近畿大学 応用元素化学研究室

    • URL

      http://www.apch.kindai.ac.jp/element-folder/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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