Synthesis of Homocatenated Polymers Composed of Group 13 Elements and Construction of Organic-Inorganic Hybrid Electronic Systems

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22532
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Ito Shunichiro 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (30875711)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: アルミニウム / 遷移金属触媒 / ホモカテネート / 高分子合成 / 13族元素 / リン光 / 錯体化学

Outline of Final Research Achievements

Organic molecules involved in living things and plastics are composed of chemical bonds between carbon atoms. Such a structure containing sequential bonds between the same elements is called a homocatenate structure. In nature, we find homocatenate structures of sulfur as well as carbon. Moreover, synthetic chemists have achieved the synthesis of homocatenate silicon and germanium. However, homocatenate polymers of the group 13 elements, such as boron and aluminum, have not been realized. Herein, this research focused on the development of novel reactions required for the synthesis of homocatenate aluminum compounds. The synthetic approach involves three distinct steps. The first step has been accomplished as the result of this project.

Free Research Field

高分子合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ホモカテネート（HC）構造とは同一元素が共有結合で連結した構造を指し、13~16族元素で形成可能とされる。13族は唯一この構造の報告がなく、高分子科学における未踏領域である。非炭素HCの特徴に結合を介して電子が広がるというものがある。この特徴を使うと、スマートフォンなどのデバイスの小型化につながると期待される。しかし、13族元素HCが実現されておらず、HCの物性が未解明であり、応用研究の足かせになっている。本研究がさらに進展することで、13族HCが実現されることで、HCを基盤とした機能性材料の創出のために必要な新たな学理の構築につながる。