不飽和有機ケイ素およびゲルマニウムの気相イオン反応の研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11120230
• Research Institution: Nara Women's University
• Principal Investigator: 竹内 孝江 奈良女子大学, 理学部, 助手 (80201606)
• Keywords: 有機ケイ素 / ジシリン / フラグメンテーション機構 / MS / MS / CID MS / ケイ素三重結合 / Ab intio MO計算 / DFT計算

Research Abstract

有機化学では,炭素間に二重結合をもつ化合物は普通に存在しているが,ケイ素原子との間に二重結合を持つシレン化合物の合成・単離は容易ではない。しかし,通常の条件下では単離や構造解析が困難であるような化学種でも,質量分析計内のような高真空中では,孤立イオンとして検出可能な比較的長い寿命をもつことがある。本研究の目的は,ケイ素多重結合をもつ不飽和ケイ素イオンを質量分析計内で生成させ,その構造と反応性を確かめることである。Bis(silacyclopropane)のフェニル誘導体[1]およびメチル誘導体[2]のEIMSについて,ケイ素三重結合をもつと期待された[M―C_<12>H_<24>]^<+・>イオンの生成機構と,このイオンからの分解過程を,MS/MS法およびB^2/Eリンク走査法によって確かめた。
MS/MSの測定結果から,[1]のm/z210のイオンからは,m/z181が生成することがわかった。これは,C_<12>H_<10>Si_2^<+・>からのSiH脱離であり,StilbeneからCH_3脱離する分解反応と類似していた。このイオンは,さらにC_6H_4を脱離して,C_6H_5Si^+(m/z105)を生成した。M/z105イオンの生成については,この他にm/z210から直接に生成する経路と,m/z210からC_6H_6が離脱したm/z132のイオンを経由して生成する経路が検出された。[2]の高分解MS/MSの結果から,m/z86イオンの97%は,C_2H_6Si_2^<+・>で,C_2H_6Si_2^<+・>イオンからは、m/z71([m/z86-CH_3]^+)とm/z43(CH_3Si^+)が生成していることがわかった。

Research Products

• [Publications] Takae Takeuchi: "An ab initio molecular orbital study of the electron affinity of boron clusters"Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. 153. 298-301 (1999)
• [Publications] Takae Takeuchi: "Effect of charge on ion-solid interaction at the surface of two-dimensional materials"Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. 148. 132-136 (1999)
• [Publications] Takaomi Matsutani: "Deposition of silicon carbide films using ECR plasma of methylsilane"Adv. Appl. Plasma Sci.. 2. 147-152 (1999)