2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Isolable Group-14 Element Species That Contains a Single Pi-Bonding
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20K21185
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岩本 武明 東北大学, 理学研究科, 教授 (70302081)
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2020-07-30 – 2024-03-31
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| Keywords | π結合 / 高歪み化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は高度に歪んだC=C二重結合を持つビシクロ[1.1.0]ブト-1(3)-エンを1,4-ジシラブタトリエンの光異性化により合成し、その分子構造を明らかにした。
本研究では研究期間を通して、種々のπ型単結合を持つ単離可能な14族元素化合物を合成し、その分子構造を明らかにした。具体的には、橋頭位間Si=Si二重結合をもつ四員環状ケイ素化合物への付加反応により、1,3位のケイ素原子上がハロゲンで置換されたビシクロ[1.1.0]ブタンのケイ素類縁体を得ることに成功し、結晶中および溶液中の構造を明らかにした。そして紫外可視吸収スペクトルおよび理論計算を用いて、この分子の橋頭位にはπ型の結合性相互作用（π型単結合）があることを明らかにした。更にこの化合物の橋頭位ケイ素原子上の置換反応により、橋頭位置にエチニル基（炭素－炭素三重結合）を持つ化合物に誘導することに成功し、炭素－炭素三重結合とケイ素間π型単結合が相互作用しうることを、紫外可視吸収スペクトルで突き止め、π型単結合がπ共役系の単位になることを明らかにした。
そのほか、Si=C=C=Si結合をもつ1,4-ジシラブタトリエンを合成し、この化合物の光異性化により、橋頭位間にC=C二重結合をもつビシクロ[1.1.0]ブト-1(3)-エンを与えることを見出した。そして、この化合物が高度に歪んだC=C二重結合を持つにもかかわらず、空気中で安定であることを明らかにした。
以上の結果から、π型のケイ素－ケイ素単結合がπ共役系の単位になること、またπ型炭素－炭素単結合をを持つ化合物の有望な前駆体であるビシクロ[1.1.0]ブト-1(3)-エンの合成および単離が可能であることを明らかにした。
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