2017 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis and Properties of Group 14 Analogues of Phenyl Anion
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16H04110
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
時任 宣博 京都大学, 化学研究所, 教授 (90197864)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | フェニルアニオン / 芳香族性 / 二価化学種 / ゲルマニウム / スズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、フェニルアニオンの高周期14族元素類縁体を、新規π共役化合物創出に繋がるビルディングブロックと捉え、その合成手法の確立とその基本的性質の解明を目指している。これらの化合物は、かさ高い置換基を持たなくとも電荷反発により自己多量化を防ぐことが期待され、また炭素類縁体とは異なる反応性を示すと考えている。
前年度までの研究により、2位にt-Bu基を有するゲルマニウムおよびスズ核置換フェニルアニオンの合成・単離に成功し、その性質を明らかにしてきた。その結果、これらが母体フェニルアニオンと同様芳香族性を有している一方、核置換した高周期14族元素が二価化学種としての性質も有していることを明らかにしている。
平成29年度は、置換基の導入効果を検証するため、これまでの系で高周期元素の隣接炭素上に導入されていたt-Bu基を持たない、母体のゲルマベンゼニルアニオン ([GeC5H5]-)の合成を行なった。検討の結果、目的とするアニオンを室温で安定な化学種として合成・単離することに成功し、その構造をNMR測定により決定することができた。すなわち、t-Bu基はゲルマベンゼニルアニオンの安定化に必須ではなく、完全に立体保護を排除しても安定な化学種として手に取れることを示した点で意義が大きい。ただし、無置換体は結晶性に乏しく、その構造をＸ線結晶構造解析によって決定することはできなかった。
また、ケイ素核置換フェニルアニオンの合成にも取り組み、ゲルマニウムおよびスズ類縁体の系に倣い、原料となる2位にt-Bu基を有する中性シラベンゼンの合成を検討し、目的物を安定な化合物として合成・単離することに成功した。現在、得られたシラベンゼンと還元剤との反応を検討している。
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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
当初計画していた、含高周期14族元素フェニルアニオン類のかさ高い置換基を用いない新規合成手法の開発は難航している。一方、従来の手法に則った無置換ゲルマニウム核置換フェニルアニオンの合成・単離を達成し、置換基がなくとも熱的に安定な化学種として取り扱えるという重要な知見を得たことから、今後の関連化合物分子設計の自由度を広げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き含高周期14族元素フェニルアニオンの新規合成法の開拓を行う。これまではフェニルアニオン類縁体をその主たる標的化合物としていたが、縮合多環式芳香族化合物も視野に入れ、検討を推し進める。またケイ素類縁体の合成も推し進め、核置換する高周期14族元素の違いの影響についてを系統的に明らかにする。
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