ケイ素化合物の構造と反応性に関する理論的研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09239223
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山邊 時雄 京都大学, 工学研究科, 教授 (80025965)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉澤 一成 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30273486)
• Keywords: ジシラブタジエン / 遷移状態 / シリコンクラスレート / 分子軌道 / 化学反応経路

Research Abstract

本研究では、ケイ素系化合物の構造と反応性に関して理論化学的な見地から以下の研究を行った。
ジシラシクロブテンの開環によって生成するジシラブタジエンと窒素分子の間にディールス・アルダー型の反応が極めて低い活性化エネルギーで起こり、Si-N結合が生成して窒素の3重結合が一部切れることを理論的に予言した。この反応の律速は、前半の開環反応であることが、活性化エネルギーの比較から分かった。この極めて特異な反応は実験的には未だ確認されてはいないが、人工的窒素固定という観点から大変に興味深い。また、シリコンクラスレート化合物は、高い対称性を有するシリコンクラスターが面を共有することにより3次元網目構造を形成している。シリコンクラスレート化合物はナトリウムやバリウムを取り込むことにより約4Kで超伝導を示す。シリコンクラスターの振電相互作用とヤーン・テラー効果に着目し、超伝導性との関係を考察した。その結果、振動数の最も低いモードがヤーン・テラー効果ひいては超伝導に深く関係していることが分かった。

Research Products

• [Publications] T.Yamabe et al.: "Novel Aspects of the [1,3] Sigmatropic Silyl Shift in Allylsilane" Journal of the American Chemical Society. 119. 807-815 (1997)
• [Publications] K.Yoshizawa et al.: "Possible Nitrogen Fixation by Disilabutadiene" Organometallics. 16. 5058-5063 (1997)