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5配位状態のリンおよびケイ素からなる新規な結合の構築とその性質の解明

Research Project

Project/Area Number 07J06461
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

三宅 秀明  The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2009: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords5配位 / リン / ケイ素 / ジシラン / 6配位 / ヒドリド還元 / 重水素ラベル / 超原子価 / シリカート / 還元反応 / 典型元素 / ホスホラン / 還元的カップリング
Research Abstract

この研究の目的は、5配位リン原子および5配位ケイ素原子からなる結合を有する化合物を合成し、その新規な結合を有する化合物の物性や反応性を解明することである。
今年度は5配位ケイ素原子同士が結合した初めてのジアニオン性化合物、ジシリカートの物性の評価を行った。サイクリックボルタンメトリーおよび紫外吸収スペクトル測定により、得られたジシリカートは一般的なジシランと比較して酸化電位が低く、吸収波長が長波長シフトすることを見出した。分子軌道計算を行ったところ、ジシリカートはジシランに比べてHOMOのエネルギーが高く、小さなHOMO-LUMOギャップを持つことがわかった。この計算結果は先述した測定結果とよく合致した。被占軌道であるSi-Si結合性軌道と酸素原子の非共有電子対との相互作用によってHOMOのエネルギーが上昇することを明らかにした。
本研究を遂行中に開発した新規な高配位化合物の合成法を応用し、平成20年度にはアニオン性6配位リン化合物の合成に成功している。今年度はその性質について種々検討した。その効率的な合成法を確立するとともに、X線結晶構造解析やNMRスペクトルによってその構造を決定し、6配位リン原子が2つの水素原子と結合しているという特異な構造を確認した。そのリン上の水素原子は水のプロトンと交換可能であるにもかかわらず、カルボニル化合物との反応においてヒドリドとしてふるまうことを見出した。この特異な反応性を利用し、重水を用いたカルボニル化合物の還元的重水素化に成功した。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2010 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Umpolung of a Hydrogen Atom of Water by Using a Hexacoordinated Phosphate and Its Application to Deuteride Reduction Reactions of Carbonyl Compounds2010

    • Author(s)
      Naokazu Kano, Hideaki Miyake, Keishi Sasaki, Takayuki Kawashima, Naomi Mizorogi, Shigeru Nagase
    • Journal Title

      Nature Chemistry 2

      Pages: 112-116

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Umpolung of a Hydrogen Atom of Water by Using a Hexacoordinated Phosphate and Its Application to Deuteride Reduction Reactions of Carbonyl Compounds2009

    • Author(s)
      Hideaki Miyake, Naokazu Kano, Takayuki Kawashima
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 46

      Pages: 16622-16623

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hypervalent Silicon and Phosphorus Atoms in Single Molecules: Synthesis and Properties of Phosphoranylalkoxysilicates and a Phosphoranyloxysilicate2007

    • Author(s)
      Naokazu Kano, Hideaki Miyake, Takayuki Kawashima
    • Journal Title

      Chemistry Letters 36

      Pages: 1260-1261

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 6配位ジヒドロホスフェートの配座異性が及ぼす構造や反応性への影響2010

    • Author(s)
      三宅秀明・狩野直和・川島隆幸
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      東大阪
    • Year and Date
      2010-03-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Umpolung of Hydrogen Atoms of Water Utilizing Hypervalent Phosphorus Compounds2009

    • Author(s)
      川島隆幸・三宅秀明・狩野直和
    • Organizer
      The 4^<th> International Symposium for Young Elements Chemists, 2009 Workshop on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Kasuga
    • Year and Date
      2009-10-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 超原子価リン化合物を用いた水分子の水素の極性変換2009

    • Author(s)
      三宅秀明・狩野直和・川島隆幸
    • Organizer
      第20回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      桐生
    • Year and Date
      2009-09-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Hexacoordinated Dihydrophosphoranides : Structure and Hydride Reducing Ability2009

    • Author(s)
      川島隆幸・三宅秀明・狩野直和
    • Organizer
      The 9^<th> International Conference on Heteroatom Chemistry
    • Place of Presentation
      Oviedo(Spain)
    • Year and Date
      2009-07-02
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 6配位ジヒドロホスホラニドの合成とその多様な反応性2009

    • Author(s)
      三宅秀明, 狩野直和, 川島隆幸
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis, Structure, and Reactivity of Hexacoordinated Dihydrophosphoranides2009

    • Author(s)
      H. Miyake, N. Kano, T. Kawashima
    • Organizer
      The University of Tokyo-Yonsei University Joint Symposium
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-01-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 6配位ジヒドロホスホラニドの合成、構造および反応2008

    • Author(s)
      三宅秀明, 狩野直和, 川島隆幸
    • Organizer
      第35回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      八王子
    • Year and Date
      2008-12-12
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ジシリカートの合成、構造、および反応2008

    • Author(s)
      狩野直和, 三宅秀明, 佐々木啓史, 川島隆幸
    • Organizer
      第55回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      堺
    • Year and Date
      2008-09-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis, Structure, and Reactivity of Hexacoordinated Dihydrophosphoranides2008

    • Author(s)
      H. Miyake, N. Kano, T. Kawashima
    • Organizer
      Todai/Tsinghua Symposium on Frontier Chemistry
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2008-05-20
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Structure of an Organosilicon Compopnd Bearing a Bond between Two Hypervalent Silicon Atoms2008

    • Author(s)
      H.Miyake, K.Sasaki, N.Kano, and T.Kawashima
    • Organizer
      The 16th International Symposium of SNU-UT-NTU Chemistry Departments
    • Place of Presentation
      Seoul,Korea
    • Year and Date
      2008-02-01
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 5配位ケイ素原子間結合を有する超原子価ケイ素化合物の反応性の検討2008

    • Author(s)
      佐々木 啓史・三宅 秀明・狩野 直和・川島 隆幸
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 配位ホスホラニドの還元反応による6配位ジヒドロホスホラニドの合成2008

    • Author(s)
      三宅 秀明・狩野 直和・川島 隆幸
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Pentacoordinate Phosphorus Compounds Containing Pentacoordinate Silicon2007

    • Author(s)
      H.Miyake, N.Kano, and T.Kawashima
    • Organizer
      The 17th Intefnational Conference on Phosphorus Chemistry(ICPC2007)
    • Place of Presentation
      Xiamen,China
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis, Structure, and Property of a Dianionic Compound Containing a Bond between Pen tavalent Silicon Atoms2007

    • Author(s)
      K.Sasaki, H.Miyake, N.Kano, and T.Kawashima
    • Organizer
      The 1st Asian Silicon Symposium(ASiS-1)
    • Place of Presentation
      蔵王
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks] ること

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/press/press-2010-03.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://d.hatena.ne.jp/TodaiGCOE/20100129

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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