2022 Fiscal Year Annual Research Report
New Main Group Element Chemistry and Materials Science Based on Heavy Aryl Anions
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19H05635
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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, 特任教授 (90197864)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水畑 吉行 京都大学, 化学研究所, 准教授 (30437264)
行本 万里子 京都大学, 化学研究所, 助教 (70822964)
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| Project Period (FY) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| Keywords | アリールアニオン / 芳香族化合物 / 高周期元素 / 典型元素 / 拡張パイ電子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アリールアニオンのアニオン炭素を高周期14族元素に置き換えた「重いアリールアニオン」に関して、これまでのベンゼン系芳香環における検討に加え、非ベンゼン系芳香環における実現を目指し、アズレン骨格に高周期14族元素を導入する検討を行った。導入位置として1もしくは2位、導入元素としてはケイ素およびゲルマニウムを選定し、種々合成検討を行った。その結果、原料となる2位にゲルマニウムを導入した2-ゲルマアズレンの合成に成功した。そのスペクトル的性質を明らかにし、理論計算による検証を行った。発生した2-ゲルマアズレンは溶液中単量体として存在していたが、濃縮により多量化し、その1つとして2,4位および2,6位を介した[4+6]型の二量体を形成することを見いだした。極めて稀な二量化様式であり、2-ゲルマアズレンの特異な電子状態を示している。一方で、2-ゲルマアズレンと還元剤との反応による2-ゲルマアズレニルアニオンの合成を検討したが、目的とする反応の進行は確認できなかった。
加えて、昨年度までに見いだしているゲルマベンゼニルアニオンを用いた単原子ゲルマニウム輸送反応の効率向上に関する条件検討を行った。中間体であるゲルマベンゼニルゲルミレンのルイス塩基錯体を種々合成・単離し、それらを用いることで反応効率が向上することを見いだすとともに、解離するルイス塩基がルイス酸添加により除去容易になることを明らかにした。また改良法を用いた新規ゲルマニウムクラスター合成を行った。
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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
重いフェニルアニオンの反応性を活用することで、単原子ゲルマニウムを種々の分子に導入する手法を開発することに成功し、その高効率化も達成した。本手法は、本研究の目的であるゲルマニウムを含む未踏構造構築における重要な足がかりとなると考えられ、意義が大きい。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した単原子ゲルマニウム供与反応を活用し、π共役系へのゲルマニウム導入を検討する。またより簡便に合成可能かつより高効率に機能する単原子供与試薬を設計、合成する。
また、その発生が示唆されているケイ素核置換フェニルアニオンについて、発生法の検討および生成物に対する熱力学的安定化を施すことで、その発生を直接的に観測し、スペクトル的性質、構造を明らかにする。
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Research Products
(19 results)
