1990 Fiscal Year Annual Research Report
高周期典型元素の特性を利用した分子設計と反応制御の理論的研究
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02453020
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
永瀬 茂 横浜国立大学, 教育学部, 助教授 (30134901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 貴子 群馬大学, 教養部, 講師 (10137911)
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| Keywords | 高周期典型元素 / 分子設計 / 反応制御 |
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| Research Abstract |
有機化学で中心的な役割をなしている炭素と同族の14族元素(ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛)および隣接の15族元素(リン、ヒ素、アンチモン、ビスマス)を取り上げ、高周期典型元素ならではの特性とその効果的な活用を研究した。従来の有用な化学結合概念や反応則は主に炭素化合物を中心にできたものであるので、周期表の下位の元素を含む化合物においても同様に適用できるかどうかの限界をまず明らかにし、周期と族の違いによりどの様な新規な特性が得られるかを理論と計算により系統的に明らかにした。そして、高周期典型元素の特性を利用した分子設形のために有用な一般則を確立することを試みた。このために、有機化学において代表的な
二重結合化合物、芳香族化合物、反芳香族化合物、多面体化合物および多環状化合物を取り上げ、これらの骨格炭素を14族あるいは15族の高周期元素で置き換えると、電子状態、構造、物性、反応性がどのように変化するのかあるいはどのように制御できるのかを系統的に明らかにし、総説にとまめた。
1.高周期典型元素を骨格に持つ環状および鎖状不飽和化合物の芳香族性とπ電子の非局在性の特性を明かにした。
2.高周期典型元素を骨格に持つ多面体化合物および多環状化合物の歪みと電子状態の特性を明らかにし、興味あるかご形分子を提案した。
3.小員環が融合した多面体の辺にあたる結合は高歪みと比較的弱い結合性のために特異な電子状態を示す。
4.キュバン、プロペラン等のかご形分子を一次元的につなげていくと興味ある電子的性質を示すことを見いだした。
5.高周期典型元素を中心にもつ活性中間体(カルベン、ラジカル、カチオン)の反応性を制御するための電子的因子を検討した。
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[Publications] S.Nagase,T.Kudo: "Theoretical Study of Bicyclo[2.2.0]hexaplumbane.A More Flexible and Less Strained Pb Skeleton Compared with C,Si,Ge,and Sn Skeletons" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.630-632 (1990)
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[Publications] T.Akasaka,M.Kako,S.Nagase,A.Yabe,W.Ando: "Spectroscopic Studies on ChargeーTransfer Photooxygenation of Disiliranes" J.Am.Chem.Soc.112. 7804-7806 (1990)
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[Publications] S.Nagase,S.Suzuki,T.Kurakake: "Do Distibene(HSb=SbH) and Dibismuthene (HBi=BiH) feature Double Bonding? A Theoretical Comparison with Diphosphene (HP=PH) and Diarsene (HAs=AsH)" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1724-1726 (1990)
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[Publications] S.Nagase: "Interesting Properties of the Heavier Group 14 Analogues of Aromatic and Polycyclic Carbon Compounds.A Theoretical Study" Polyhedron.
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[Publications] T.Kudo,S.Nagase: "The Structures and Stability of the Si_3H_6^<2+>Dications.A Theoretical Study" Chem.Phys.
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[Publications] H.Yamataka,S.Nagase,T.Kurakake,T.Hanafusa: "A theoretical Study on the Transition State of Oxaphosphetane Formation between Ethylidenetriphenylphosphorane and Acetaldehyde" Phosphorus and Sulfur.
