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2015 Fiscal Year Research-status Report

ケイ素ー炭素三重結合化学種シリンの合成

Research Project

Project/Area Number 26620051
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

松尾 司  近畿大学, 理工学部, 准教授 (90312800)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsシリン / ケイ素 / 三重結合 / 合成化学 / ジアゾメタン / N-へテロ環状カルベン / ジシリン / 立体保護基
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ケイ素ー炭素三重結合化学種である「シリン」の合成に挑戦している。シリンは、多くの化学者が物性や反応性に興味をもちながらも、これまで仮想分子であった。本研究では、独自に開発した嵩高い「縮環型立体保護基(Rind基)」を導入し、合成法を工夫することで、シリンを安定な化合物として合成・単離することを目的とする。シリンの分子構造や化学結合について解明するとともに、特異な結合電子に由来する反応性を探究することを目標とする。
平成27年度は、平成26年度に引き続き、Rind基が置換したハーフペアレント型の「ジアゾメタン」の反応性について調査した。ジアゾメタンとブチルリチウムとの反応により、「ジアゾメチルリチウム」が生成することを捕捉実験により確認した。また、ジアゾメタンの光反応について調査した。捕捉剤無しの条件では、脱窒素に伴い生成する「三重項カルベン」がRind基の側鎖のC-H結合を分子内で活性化して対応する環化体を与えた。また、N-へテロ環状カルベン(NHC)の存在下では、三重項カルベンとNHCが結合したアルケンが安定に生成することを見いだした。
また平成27年度は、従来よりも嵩高いRind基をケイ素上に導入し、ケイ素ーケイ素三重結合化学種である「ジシリン」の合成研究を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

未踏のケイ素ー炭素三重結合化学種である「シリン」の合成に向けて、「ジアゾメチルリチウム」の発生法を確立した。ケイ素試薬による捕捉実験について調査中である。ルイス塩基で安定化された「ブロモシリレン」の反応性に関する共同研究も進行中であり、炭素化学とケイ素化学の先駆的知見の融合による今後の研究展開が大変楽しみな状況である。嵩高いRind基の導入により、ケイ素ーケイ素三重結合化学種である「ジシリン」の合成にも成功している。一方、Rind基を置換した嵩高いアルキンの合成は道半ばである。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度に開発した「ジアゾメチルリチウム」の反応性について引き続き調査を行い、嵩高いRind基とジアゾメチル基が置換したシリレンの合成を行う計画である。また、平成27年度に調査したジアゾメタンの光反応に関する知見に基づき、「カルベン・シリレン中間体」を経由した「シリン」の合成に取り組む。さらに、実験化学と理論化学の両面から、アルキン、シリン、ジシリンを比較調査することで、シリンの高度に分極した三重結合の電子状態の解明を行う計画である。

Causes of Carryover

ジアゾメタン類は極めて反応活性で爆発性を有する場合もあり、本研究では安全性を確保できるまでは反応スケールを小さくする場合が多かった。このため、今年度に使用した物品費(試薬代や消耗品代など)は、当初計画よりも小額であった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本研究で取り扱うジアゾメタン類の安全性が確認され、熱や衝撃に対して十分に安定であることがわかったので、来年度は反応スケールを大きくして、研究を加速させる計画である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 炭素とケイ素の不思議(14族元素)2016

    • Author(s)
      松尾 司
    • Journal Title

      月刊うちゅう(大阪市立科学館)

      Volume: 32 Pages: 4-9

    • Open Access
  • [Journal Article] Fused-Ring Bulky "Rind" Groups Producing New Possibilities in Elemento-Organic Chemistry2015

    • Author(s)
      T. Matsuo, K. Tamao
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      Volume: 88 Pages: 1201-1220

    • DOI

      doi:10.1246/bcsj.20150130

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] かさ高いRind基を有するジアゾメタンの合成と反応性2016

    • Author(s)
      佐野友宇也、吉田枝実花、前出智貴、早川直輝、松尾司
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-25 – 2016-03-25
  • [Presentation] かさ高いMPind基を有する有機ケイ素化合物の合成と反応2016

    • Author(s)
      眞上晃輔・早川直輝・松尾司
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-25 – 2016-03-25
  • [Presentation] かさ高いRind基を有するジアゾメタンの単離2015

    • Author(s)
      佐野友宇也・吉田枝実花・前出智貴・早川直輝・中田憲男・石井昭彦・松尾 司
    • Organizer
      第42回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-12-04 – 2015-12-04
  • [Presentation] シリル置換テトラフェニルシロールの合成と還元反応2015

    • Author(s)
      前出智貴・林郁哉・松尾 司
    • Organizer
      第42回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-12-04 – 2015-12-04
  • [Presentation] Synthesis and Reacrivity of the Bulky Rind-substituted Diazomethane2015

    • Author(s)
      Yuya Sano, Emika Yoshida, Tomoki Maede, Naoki Hayakawa, Norio Nakata, Akihiko Ishii, Tsukasa Matsuo
    • Organizer
      Stimulating Meeting for Young Researchers in Chemistry on Stimuli-Responsive Chemical Species
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヘキサフェニルベンゼンヘキサアニオン種の熱異性化反応2015

    • Author(s)
      前出智貴・谷川智春・橋爪大輔・松尾 司
    • Organizer
      第19回ケイ素化学協会シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖(滋賀県)
    • Year and Date
      2015-10-23 – 2015-10-23
  • [Presentation] かさ高いRind基を有するジアゾメタンの合成と反応性2015

    • Author(s)
      佐野友宇也・吉田枝実花・前出智貴・早川直輝・中田憲男・石井昭彦・松尾 司
    • Organizer
      第19回ケイ素化学協会シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖(滋賀県)
    • Year and Date
      2015-10-23 – 2015-10-23
  • [Presentation] Hexaphenylbenzene Hexaanion Species Stabilized by Silyl Groups: Structural Characteristics and Electronic Properties2015

    • Author(s)
      Tomoki Maede, Tomoharu Tanikawa, Daisuke Hashizume, Tsukasa Matsuo
    • Organizer
      he 5th Asian Silicon Symposium (ASiS-5)
    • Place of Presentation
      Lotte City Hotel Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シリル基によって安定化されたヘキサフェニルベンゼンヘキサアニオン種の構造と電子物性2015

    • Author(s)
      前出智貴・谷川智春・橋爪大輔・松尾 司
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-08
  • [Presentation] Synthesis and Isolation of Rind-substituted Diazomethane, (Rind)CHN22015

    • Author(s)
      Yuya Sano, Naoki Hayakawa, Tomoki Maede, Norio Nakata, Akihiko Ishii, Tsukasa Matsuo
    • Organizer
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hexaphenylbenzene Hexaanion Species Stabilized by Silyl Groups: Structural Characteristics and Electronic Properties2015

    • Author(s)
      Tomoki Maede, Tomoharu Tanikawa, Daisuke Hashizume, Tsukasa Matsuo
    • Organizer
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fused-Ring Bulky Rind Groups Producing New Possibilities in Organoelement Chemistry2015

    • Author(s)
      T. Matsuo
    • Organizer
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 近畿大学応用元素化学研究室

    • URL

      http://www.apch.kindai.ac.jp/element-folder/index.html

  • [Remarks] 近畿大学理工学部・総合理工学研究科 最先端研究

    • URL

      http://www.apch.kindai.ac.jp/element-folder/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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