Synthesis of Oligosilanes using Functionalized Oligosilanyl Anions and Their Structural Modification

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05026
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: Kawachi Atsushi 法政大学, 生命科学部, 教授 (70260619)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ポリシラン / オリゴシラン / シリルリチウム / オリゴシラニルリチウム / シグマ共役 / 紫外ー可視吸収スペクトル / DFT計算 / TD-DFT計算

Outline of Final Research Achievements

We have developed disilanyllithium and trisilanyllithium bearing a butoxy group at the terminal. These disilanyllithium and trisilanyllithium could be synthesized by the reduction of the corresponding chlorodisilanes and chlorotrisilanes with lithium naphthalenide, or by the tin-lithium exchange reaction of disilanylstannanes and trisilanylstannanes with butyllithium. These disilanyllithium and trisilanyllithium reacted with chlorosilane, dichlorosilane, and dichlorodisilanes to afford oligosilanes bearing butoxy groups at the terminals. The UV-vis absorption spectra of these oligosilanes were measured. The electronic states and transitions of the oligosilanes were clarified using DFT and TD-DFT calculations.

Free Research Field

有機典型元素化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ケイ素は地球の地殻中に，酸素についで2番目に豊富に存在する元素である。このようなケイ素の特性を理解しそれを活かす研究は，資源の有効利用の観点から重要である。ケイ素原子同士の結合を主鎖にもつポリシラン・オリゴシランは，ケイ素ーケイ素結合のシグマ共役に由来する特異な電子構造および光物性が発現する。本研究で開発したオリゴシラニルリチウムを用いることで，末端に変換可能な官能基を有するオリゴシランを効率よく合成することが可能となった。このようにして合成された構造が明確なオリゴシランの物性研究は，ポリシラン・オリゴシランの化学を飛躍的に進歩させてくれることが期待される。