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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ケイ素原子架橋TME型中間体の電子構造の分光学的および理論的評価

Research Project

Project/Area Number 10J09311
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

狩野 佑介  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Keywordsテトラメチレンエタン / シロール / DFT計算 / 光誘起電子移動反応 / レーザーフラッシュフォトリシス / 軌道相互作用 / 過渡吸収スペクトル / ケイ素
Research Abstract

本研究は,シロール誘導体である1,1-ジメチル-3,4-ジ(α-スチリル)シロール(1)を新規合成し,この光誘起電子移動反応でケイ素原子架橋テトラメチレンエタン(TME)型ラジカルカチオン2^<・+>とビラジカル2^<・・>を発生させ,これらの分光学的および理論的な評価を目的としている.
平成24年度において,申請書に記載した研究計画(以下の(1)~(3)を遂行すべく,研究を行った.
(1)シロール誘導体1の新規合成
現在,基質1の前駆体である1,1-ジメチル-3,4-ビス(1-フェニル-1-ヒドロキシエチニル)シロールの合成にまで成功している.今後,ただちに脱水反応で1を合成する予定である.
(2)TD-DFT計算を用いた過渡中間体(1^<・+>,2^<・+>,^12^<・・>,^32^<・・>)の電子遷移の評価
過渡中間体のうち,一重項種の^12^<・・>と三重項種の^32^<・・>の時間依存密度汎関数理論(TD-DFT)計算を行いその分子軌道と電子遷移について知見を得た.その結果,^12<・・>の電子遷移は673nmに,^32^<・・>のそれは450nmに算出され,互いに大きく異なることがわかった.このことは,^12^<・・>と^32^<・・>を同時に発生させた場合,それぞれの過渡吸収を容易に区別して観測できることを示している.また,閉殻種である母体シロールと同様に,開殻種であるシロール誘導体^12^<・・>のLUMO+1と^32^<・・>のLUMOおよびSOMOにも同様に,シロール環の2位の炭素と5位の炭素の間にケイ素を介した軌道相互作用が発現するという興味深い知見も得た.これらの成果をまとめた学術論文をJ.Phys.Org.Chem.誌に招待論文として投稿し,査読の結果,わずかな修正を要求されたのみで受理され掲載された.
(3)レーザーフラッシュフォトリシス(LFP)を用いた中間体(2^<・+>,^12^<・・>,^32^<・・>)の過渡吸収スペクトルの観測現在のところ,1の合成には至っていないため検討できていないが,1が合成された後,ただちにLFPを用いて中間体(2^<・+>,^12^<・・>,^32^<・・>)の過渡吸収スペクトルの観測を行う予定である.

  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] DFT Studies of Unique Stereoelectronic Effects of Substituents on Divergent Reaction Pathways of Methylenecyclobutanone Radical Cations2012

    • Author(s)
      Y. Kano, F. Tanaka, E. Ohta, K. Mizuno, H. Ikeda
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 68 Pages: 5564-5571

    • DOI

      10.1016/j.tet.2012.04.079

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 炭素またはケイ素で架橋した開殼種テトラメチレンエタンの光誘起電子移動による発生2013

    • Author(s)
      狩野佑介, 鰰将太朗, 太田英輔, 水野一彦, 池田浩
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      草津, 滋賀
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] ケイ素架橋型テトラメチレンエタン型ビラジカルに発現する特異な軌道相互作用2013

    • Author(s)
      榊将太朗, 狩野佑介, 太田英輔, 水野一彦, 池田浩
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      草津, 滋賀
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] Silicon-Bridged T etramethy leneethane-Type Biradical Generated by Photoinduced Electron-T ransfer Reaction2012

    • Author(s)
      Shotaro Sakaki, Yusuke Kano, Eisuke Ohta, Kazuhiko Mizuno, Hiroshi Ikeda
    • Organizer
      The 4th Asian Silicon Symposium (ASiS-4)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Ibaraki
    • Year and Date
      20121021-20121024
  • [Presentation] 光誘起電子移動反応によって発生するケイ素架橋型テトラメチレンエタンビラジカル2012

    • Author(s)
      榊将太朗, 狩野佑介, 太田英輔, 水野一彦, 池田浩
    • Organizer
      第23回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      京都, 京都
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] Orbital Interactions Appeared in the Silole-Fused T etramethy leneethane-Type Intermediates2012

    • Author(s)
      Yusuke Kano. Shotaro Sakaki, Eisuke Ohta, Kazuhiko Mizuno, Hiroshi Ikeda
    • Organizer
      59^<th> Symposium on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Osaka, Osaka
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Presentation] 光誘起電子移動で生ずるシロール縮環テトラメチレンエタン型ビラジカルの軌道相互作用2012

    • Author(s)
      狩野佑介, 鰰将太朗, 太田英輔, 水野一彦, 池田浩
    • Organizer
      第36回有機電子移動化学討論会・第8回有機電子移動化学若手の会
    • Place of Presentation
      府中, 東京
    • Year and Date
      20120621-20120622
  • [Presentation] 1, 4-ジアリールブタンー1, 4-ジイルラジカルカチオンの分子構造と軌道相互作用2012

    • Author(s)
      池田浩, 梅本直希, 兼井貴弘, 狩野佑介, 太田英輔, 水野一彦
    • Organizer
      第36回有機電子移動化学討論会・第8回有機電子移動化学若手の会
    • Place of Presentation
      府中, 東京
    • Year and Date
      20120621-20120622
  • [Presentation] Application of the Low-Lying LUMO Level of Silole to Tetramethyleneethane Chemistry2012

    • Author(s)
      Yusuke Kano, Shotaro Sakaki, Eisuke Ohta, Kazuhiko Mizuno, Hiroshi Ikeda
    • Organizer
      The 10^<th> International Conference on Heteroatom Chemistry (ICHAC-10)
    • Place of Presentation
      Uji, Kyoto
    • Year and Date
      20120520-20122025
  • [Presentation] テトラメチレンエタン型中間体の光誘起電子移動反応を利用した新規発生法とその分光学的特性2012

    • Author(s)
      狩野佑介, 榊将太朗, 太田英輔, 水野一彦, 池田浩
    • Organizer
      石油学会第21回関西支部研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪, 大阪
    • Year and Date
      2012-12-07
  • [Book] 高次π空間の創発と機能開発2013

    • Author(s)
      狩野佑介, 太田英輔, 池田浩
    • Total Pages
      245(うち129-134ページを担当)
    • Publisher
      シーェムシー出版

URL: 

Published: 2014-07-16  

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