2015 Fiscal Year Annual Research Report
高周期１４族元素ー酸素二重結合化学種の創製と小分子の活性化
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15H03788
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
松尾 司 近畿大学, 理工学部, 准教授 (90312800)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高周期14族元素 / シラノン / ゲルマノン / スタンナノン / シリレン / ゲルミレン / スタンニレン / 立体保護基 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高周期14族元素－酸素二重結合化学種を創製し、小分子の活性化などの反応性の開拓を通して、典型元素化合物に関する先駆的な研究を格段に発展させることを目的とする。独自に開発した嵩高い「縮環型立体保護基（Rind基）」を駆使することで、シラノンやゲルマノン、スタンナノンなどの新しい典型元素不飽和結合化学種を合成する。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標とする。
平成27年度は、種々のかさ高さのRind基を有するゲルマニウム二価化学種「ゲルミレン」を合成し、16族元素源（亜酸化窒素、元素硫黄、元素セレン）との反応について調査した。比較的かさの小さなEMind基を導入した場合、Ge=O結合をもつ「ゲルマノン」ではなく、Ge2O2四員環構造のゲルマノン二量体が生成した。また、Ge=S結合をもつ「ゲルマンチオン」ではなく、GeS4五員環化合物が生成することをX線結晶構造解析により明らかにした。
また平成27年度は、低温下ジアリールジブロモシランとtBuLiとの反応により「ジアリールシリレン」を合成し、その分子構造と電子状態について実験化学と理論化学の両面からアプローチした。新しいRind基を設計・開発し、ケイ素上への導入について調査した。
さらに平成27年度は、種々のかさ高さのRind基を有するスズ二価化学種「スタンニレン」を合成し、分子構造をX線結晶構造解析により決定した。比較的かさの大きなMPind基を導入した場合、Sn=O結合をもつ「スタンナノン」の合成が可能であることを見いだした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高周期14族元素－酸素二重結合化学種（重いカルボニル化合物）として、新たにスズ－酸素二重結合化学種「スタンナノン」の合成に成功しており、ケイ素－酸素二重結合化学種「シラノン」の前駆体である「ジアリールシリレン」の合成研究も着実に進んでいることから、本研究はおおむね順調に進展している。ゲルマノンの酸素原子移動反応について、基質や触媒、反応条件をさらに精査することで、優れた典型元素触媒の開発につながることが期待できる状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
「ジアリールシリレンの合成と構造」「ゲルマノンの酸素原子移動反応」「スタンナノンの合成と構造」に関する研究成果のとりまとめを行うとともに、未踏の「シラノン」や「プルンバノン」の合成にアタックする。高周期14族元素二価化学種「メタリレン」と16族元素源との反応を系統的に調査することで、従来にない「重いカルボニル化合物」の創製にチャレンジする。また、高度に電荷分離した二重結合に由来する特異な反応性について探究する。
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[Journal Article] (Z)-1,2-Di(1-pyrenyl)disilene: Synthesis, Structure, and Intramolecular Charge-Transfer Emission2016
Author(s)
M. Kobayashi, N. Hayakawa, T. Matsuo, B. Li, T. Fukunaga, D. Hashizume, H. Fueno, K. Tanaka, K. Tamao
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 138
Pages: 758-761
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Germanium Ketone Analogues, (Rind)2Ge=E (E = O, S, Se): Synthesis, Structures, and Bonding Properties2015
Author(s)
Naoko Fujita, Liangchun Li, Daisuke Hashizume, Kohei Tamao, Hiroyuki Fueno, Kazuyoshi Tanaka, Tsukasa Matsuo
Organizer
The 5th Asian Silicon Symposium (ASiS-5)
Place of Presentation
Lotte City Hotel Jeju, Korea
Year and Date
2015-10-19 – 2015-10-19
Int'l Joint Research
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[Presentation] Diarylsilylenes Bearing the Bulky Rind Groups2015
Author(s)
Tsukasa Matsuo, Tatsuto Motimoto, Naoki Hayakawa, Daisuke Hashizume, Hiroyuki Fueno, Kazuyoshi Tanaka
Organizer
The 5th Asian Silicon Symposium (ASiS-5)
Place of Presentation
Lotte City Hotel Jeju, Korea
Year and Date
2015-10-19 – 2015-10-19
Int'l Joint Research
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[Presentation] Germanium Ketone Analogues, (Rind)2Ge=E (E = O, S, and Se): Synthesis, Structures, and Bonding Properties2015
Author(s)
aoko Fujita, Liangchun Li, Daisuke Hashizume, Kohei Tamao, Hiroyuki Fueno, Kazuyoshi Tanaka, Tsukasa Matsuo
Organizer
The 10th Organoelement Chemistry Seminar
Place of Presentation
京都大学化学研究所
Year and Date
2015-06-08 – 2015-06-08
Int'l Joint Research
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