2013 Fiscal Year Annual Research Report
特異な立体配置を有する高活性結合を基軸とした高周期14族元素化合物の創製
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25248010
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岩本 武明 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70302081)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2017-03-31
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| Keywords | 14族元素 / ケイ素 / 結合 / 構造 / 立体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(i)反転σ結合を共役系の単位とする分子系の構築 本項目では反転σ結合同士が連結された鎖状共役分子の合成および分子構造、電子状態と反応性を解明することを目的とした。ケイ素－ケイ素反転σ結合を橋頭位間に持つ1,3-ジシラビシクロブタンを出発原料として、この1,3-ジシラビシクロブタン同士が橋頭位で直接連結された二量体化合物の合成に成功した。紫外可視吸収スペクトルや理論計算による検討の結果、この二量体化合物の橋頭位ケイ素－ケイ素結合間に顕著な相互作用があることを見出した。また、この化合物は低温では安定だが、室温では徐々に異性化し、分子内にケイ素－炭素二重結合を持つ構造異性体を与えることを見出した。また、1,3-ジシラビシクロブタンをユニットとする共役系の新たな合成前駆体として、橋頭位がアニオン化された1,3-ジシラビシクロブタンの合成に成功した。
(ii)特異な立体配置を有する結合を持つ高周期14族化合物の創出 本項目では特異な立体配置を有する高活性結合を持つ分子を安定化合物として合成し、それらの基礎的性質を明らかにすることを目的とした。3つの三員環が縮環した構造を持つトリシクロペンタシランの熱反応により、これまで安定化合物として合成例のないビシクロ[1.1.0]ブト-1(2)-エン(ビシクロ[1.1.0]ブタン骨格内に二重結合を併せ持つ化合物)のケイ素類縁体が生成することを、その二量体の生成および捕捉反応により明らかにした。またビシクロ[1.1.0]ブト-1(3)-エンのケイ素類縁体を安定化合物として合成単離し、その分子構造を明らかにした。また、関連して歪んだ構造を持つシクロプロパンイミンのケイ素類縁体の熱異性化でケイ素－炭素二重結合を持つジシラメチレンアジリジンを与えることを見出した。
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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
(i)反転σ結合を共役系の単位とする分子系の構築 ケイ素－ケイ素反転σ結合を持つ化合物の二量体の合成とそれらの結合間の相互作用の観測に成功し、さらにこれらの共役系の重要な合成前駆体となる化合物の合成にも成功しており、おおむね順調に研究は進展している。
(ii)特異な立体配置を有する結合を持つ高周期14族化合物の創出 この課題の基礎となる重要な化合物群であるビシクロ[1.1.0]ブテンのケイ素類縁体の発生あるいは合成に成功しており、おおむね順調に研究は進呈している。
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| Strategy for Future Research Activity |
(i)反転σ結合を共役系の単位とする分子系の構築 合成に成功した1,3-ジシラビシクロブタン同士が橋頭位で直接連結された二量体化合物のX線結晶構造解析によりケイ素－ケイ素σ結合周りの詳細な構造を明らかにする。電気化学的および化学的酸化還元を検討してこの分子系の基礎的な性質を明らかにする。また、橋頭位がアニオン化された1,3-ジシラビシクロブタンと種々の求電子試剤との反応を検討して新たな分子系の合成を検討する。
(ii)特異な立体配置を有する結合を持つ高周期14族化合物の創出 ビシクロ[1.1.0]ブト-1(3)-エンのケイ素類縁体の反応を検討し、反応性の側面からケイ素－ケイ素二重結合の性質を明らかにする。また、短寿命化学種として生成が示唆されたビシクロ[1.1.0]ブト-1(2)-エンのケイ素類縁体を塩基配位等による安定化により、単離可能な化合物として合成し、その構造を明らかにする。
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