二官能性典型元素開殻化学種の創製と反応

• 研究領域: 感応性化学種が拓く新物質科学
• 研究課題/領域番号: 24109004
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岩本 武明 東北大学, 理学研究科, 教授 (70302081)
• 連携研究者: 石田 真太郎 東北大学, 理学研究科, 准教授 (90436080)
• 研究協力者: 平川 文弥 ; 飯村 智浩 ; 小齋 智之 ; 三浦 裕貴 ; 鈴木 優子 ; 市川 ひとみ
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円); 2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2015年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2014年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2013年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2012年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 安定ラジカル / ホスフィニルラジカル / アンチモン / ビスマス / 遷移帰属 / シリレン / ヒ素 / 遷移金属 / 二官能性 / 典型元素 / 開殻化学種 / 合成 / 反応 / 鉄 / 二核 / 遷移金属錯体 / 酸化還元

研究成果の概要

同一原子上に孤立電子対と不対電子を持つ一連の15族元素中性二配位ラジカルを安定に合成することに成功し、それらの構造、電子状態および反応性を比較可能にした。また、中性二配位リンラジカルの配位した遷移金属錯体の合成に成功し、二配位リンラジカルが三配位ホスフィンよりもπ受容性が高いこと、金属中心ラジカルを安定化する配位子であることを突き止めた。励起状態のケイ素二価化学種（シリレン）を用いた新たな有機分子変換反応を明らかにするとともに、熱的安定性と反応性のバランスの取れた新規シリレンを合成し、これまでにないシリレンの反応性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural Change upon One-Electron Reduction of an Isolable Dialkylsilylene (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe, Shintaro Ishida, and Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Bulletin of Chemcal Society of Japan 巻: 91 号: 4 ページ: 684-686
  • DOI: 10.1246/bcsj.20170380
  • NAID: 130006707618
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Series of Two-coordinate Group-15 Element (P, As, Sb, Bi) Centered Radicals Having Bulky Alkyl Groups (2018)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Ishida, Fumiya Hirakawa, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Bulletin of Chemcal Society of Japan 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1168-1175
  • DOI: 10.1246/bcsj.20180057
  • NAID: 130007404810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and Characterization of Radical Anions Derived from a Boryl-Substituted Diphosphene (2017)
  • 著者名/発表者名: Asami, S.-s.; Ishida, S.; Iwamoto, T.; Suzuki, K.; Yamashita, M.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 56 号: 6 ページ: 1658-1662
  • DOI: 10.1002/anie.201611762
  • NAID: 120006305576
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coordination-induced Hydrogen Abstraction in the Reactions of a Stable Dialkylphosphinyl Radical with BH3-Lewis Base Adducts (2017)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Ishida, Hitomi Ichikawa, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 46 号: 6 ページ: 883-885
  • DOI: 10.1246/cl.170248
  • NAID: 130005689312
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Pt(0) complex with cyclic (alkyl)(amino)silylene and 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane ligands: synthesis, molecular structure, and catalytic hydrosilylation activity (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iimura, Naohiko Akasaka, Tomoyuki Kosai, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Dalton Transaction 巻: 46 号: 27 ページ: 8868-8874
  • DOI: 10.1039/c7dt01113j
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Potassium Diboryllithate: Synthesis, Bonding Properties, and the Deprotonation of Benzene (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohsato, T.; Okuno, Y.; Ishida, S.; Iwamoto, T.; Lee, K.-H.; Lin, Z.; Yamashita, M.; Nozaki, K.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 55 号: 38 ページ: 11426-11430
  • DOI: 10.1002/anie.201605005
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Two-Coordinate Cyclic (Alkyl)(amino)silylene: Balancing Thermal Stability and Reactivity (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Kosai, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 55 号: 50 ページ: 15554-15558
  • DOI: 10.1002/anie.201608736
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Dialkylsilylene-Pt(0) Complex with a DVTMS Ligand for the Catalytic Hydrosilylation of Functional Olefins (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iimura, Naohiko Akasaka, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 35 号: 24 ページ: 4071-4076
  • DOI: 10.1021/acs.organomet.6b00741
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Isolable Potassium Salt of a Borasilene - Chloride Adduct (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, Y.; Ishida, S.; Sato, S.; Isobe, H.; Iwamoto, T.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 56 号: 16 ページ: 4593-4597
  • DOI: 10.1002/anie.201612545
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Persistent four-coordinate iron-centered radical stabilized by π-donation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sunada, Shintaro Ishida, Fumiya Hirakawa, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Shinji Kanegawa, Osamu Sato, Hideo
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 7 号: 1 ページ: 191-198
  • DOI: 10.1039/c5sc02601f
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Redox Reactions of a Stable Dialkylphosphinyl Radical (2015)
  • 著者名/発表者名: Fumiya Hirakawa, Hitomi Ichikawa, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 34 号: 12 ページ: 2714-2716
  • DOI: 10.1021/acs.organomet.5b00323
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transformation of azulenes to bicyclic [4]dendralene and heptafulvene derivatives by photochemical cycloaddition of dialkylsilylene (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Kosai, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 53 ページ: 10707-10709
  • DOI: 10.1039/c5cc03424h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reactions of a Stable Phosphinyl Radical with Stable Aminoxyl Radicals (2015)
  • 著者名/発表者名: 石田真太郎、平川文弥、岩本武明
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 1 ページ: 94-96
  • DOI: 10.1246/cl.140885
  • NAID: 130004868307
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Persistent Antimony- and Bismuth-Centered Radicals in Solution (2014)
  • 著者名/発表者名: 石田真太郎、平川文弥、古川 貢、与座健治、岩本武明
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 53 号: 42 ページ: 11172-11176
  • DOI: 10.1002/anie.201405509
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two-coordinate Dialkylsilylene-Coinage Metal Complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Inagawa, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 43 号: 10 ページ: 1665-1667
  • DOI: 10.1246/cl.140651
  • NAID: 130004693817
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Near-IR Absorbing Nickel(II) Porphyrinoids Prepared by Regioselective Insertion of Silylenes into Antiaromatic Nickel(II) Norcorrole (2014)
  • 著者名/発表者名: Takaki Fukuoka, Kenya Uchida, Young Mo Sung, Ji-Young Shin, Shintaro Ishida, Dr. Jong Min Lim, Satoru Hiroto, Ko Furukawa, Dongho Kim, Takeaki Iwamoto, Hiroshi Shinokubo
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 巻: 53 号: 6 ページ: 1506-1509
  • DOI: 10.1002/anie.201309921
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Unexpected Formation of Highly Strained 2,5-Dioxa-Silabicyclo[2.1.0]Pentane by the Reaction of Isolable Dialkylsilylene with Benzil (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Ishida, Kenya Uchida, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Heteroatom Chemistry 巻: 25 号: 5 ページ: 348-353
  • DOI: 10.1002/hc.21162
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Two-Coordinate Palladium Complex with Two Dialkylphosphinyl Ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto, Fumiya Hirakawa, Shintaro Ishida
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 51 号: 48 ページ: 12111-12114
  • DOI: 10.1002/anie.201206997
  • 査読あり
• [雑誌論文] Siloxy-Substituted Cyclopentadiene Showing Aggregation-Enhanced Emission: An Application of Cycloaddition of Isolable Dialkylsilylene (2012)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Ishida, Kenya Uchida, Tsunenobu Onodera, Hidetoshi Oikawa, Mitsuo Kira, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 31 号: 17 ページ: 5983-5985
  • DOI: 10.1021/om3005178
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Isolable Dialkylsilylene and its Isolable Dimer That Equilibrate in Solution (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe, T
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 134 号: 49 ページ: 20029-20032
  • DOI: 10.1021/ja310391m
  • 査読あり
• [学会発表] 単離可能なジアルキルシリレンの環化付加反応によるシリル化フラーレンの合成と性質 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森真依子、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会2018
• [学会発表] Isolable Alkyl-Substituted Silylenes (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: Cambridge-Tohoku Organic Chemistry Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 安定ホスフィニルラジカルとボラン錯体との反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 市川ひとみ、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会2017
• [学会発表] ボラシレン Cl付加体の反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木優子、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会2017
• [学会発表] 環状アルキルアミノシリレンの反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小齋智之、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会2017
• [学会発表] Novel Isolable Two-Coordinate Alkylsilylenes (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 12th International Conference of Heteroatom Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] 安定シリレンの環化付加による新規シリル化フラーレンの合成と性質 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森真依子、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第29回万有仙台シンポジウム
• [学会発表] Novel Stable Multiply-Bonded Silicon Compounds Bearing Isolable Cyclic Alkylsilylene Units (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 18th International Symposium on Silicon Chemistry (ISOS-XVIII) & the 6th Asian Silicon Symposium (ASiS-6)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Synthesis and Properties of A Two-coordinate Cyclic (Alkyl)(amino)silylene (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Kosai, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 18th International Symposium on Silicon Chemistry (ISOS-XVIII) & the 6th Asian Silicon Symposium (ASiS-6)
  • 国際学会
• [学会発表] 安定環状アルキルアミノシリレンの反応性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小齋智之、飯村智浩、赤坂直彦、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第28回基礎有機化学討論会
• [学会発表] 安定ジアルキルシリレンの環化付加反応により誘導される新規シリル化フラーレン (2017)
  • 著者名/発表者名: 森真依子、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第28回基礎有機化学討論会
• [学会発表] 単離可能な高周期15族元素中心ラジカル合成、構造と酸化還元反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明、三浦裕貴、石田 真太郎
  • 学会等名: 新学術領域「感応性化学種が拓く新物質科学」第４回公開シンポジウム
• [学会発表] 安定ホスフィニルラジカルとホウ素化合物の反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市川ひとみ、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第27回基礎有機化学討論会
• [学会発表] 高反応性と熱安定性を示す環状アルキルアミノシリレンの合成と性質 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小齋智之、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第43回有機典型元素化学討論会
• [学会発表] Series of persistent neutral heavy group-15 element radicals with bulky alkyl substituents (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM) 2015
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 単離可能な中性二配位高周期15族元素中心ラジカル (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦裕貴、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第42回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学、名古屋
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] 単離可能なケイ素二価化学種を用いたアズレン類の骨格変換反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小齋智之、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第26回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学、松山
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] A Persistent Dialkylphosphinyl Radical and Related Compounds (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 6th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry for Young Scientists
  • 発表場所: Akiu, Sendai
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Transformation of Azulenes by Photoreaction with Silylene (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Kosai, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 6th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry for Young Scientists
  • 発表場所: Akiu, Sendai
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] 単離可能な中性二配位アンチモン中心ラジカル (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦裕貴、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] ジアルキルシリレン11族遷移金属錯体の合成、構造および反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲川雄一郎、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] Persistent Two-coordinate Radicals of Heavy Group-15 Elements (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 16th Korea-Japan Joint Symposium on Organometallic and Coordination Chemistry
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2014-10-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neutral Copper(I) Complexes Coordinated by Dialkylsilylene Ligand (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Inagawa, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 16th Korea-Japan Joint Symposium on Organometallic and Coordination Chemistry
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2014-10-23
  • 国際学会
• [学会発表] 嵩高い1,1,4,4-テトラシリルブタン-1,4-ジイル基によって安定化された単離可能な中性二配位アンチモンラジカル (2014)
  • 著者名/発表者名: 三浦裕貴、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第18回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: 那須
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] 単離可能な中性二配位アンチモン中心ラジカルの合成と性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三浦裕貴、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第25回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-07
• [学会発表] 長寿命中性二配位高周期15族元素ラジカル (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明、平川文弥、三浦裕貴、石田真太郎
  • 学会等名: 感応性化学種が拓く新物質科学第３回公開シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2014-06-16
• [学会発表] Persistent Neutral Two-coordinate Radicals of Heavy Group-15 Elements (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The International Symposium on Reactive Intermediates and Unusual Molecules (ISRIUM) 2014
  • 発表場所: Hiroshima
  • 年月日: 2014-04-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 二配位15族元素ラジカルとニトロキシラジカルとの反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平川文弥、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第40回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2013-12-05 – 2013-12-07
• [学会発表] 嵩高いアルキル基で安定化された高周期典型元素二官能性化合物の合成、構造と反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会東北支部青森地区講演会
  • 発表場所: 弘前大学理工学部
  • 年月日: 2013-10-04
  • 招待講演
• [学会発表] Diverse Reactivity of an Isolable Dialkylsilylene toward Aromatic Ketones (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenya Uchida, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-09-28 – 2013-09-30
• [学会発表] A Stable Phosphorus-centered Radical：Synthesis, Structure, Properties, and Its Transition Metal Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumiya Hirakawa, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-09-28 – 2013-09-30
• [学会発表] 中性二配位15族元素ラジカルの性質と反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平川文弥、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 2013-09-05 – 2013-09-07
• [学会発表] 特異な構造と電子状態をもつ14および15族元素低配位化合物 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会関東支部群馬地区講演会
  • 発表場所: 群馬大学桐生キャンパス
  • 年月日: 2013-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] 安定ジアルキルホスフィニルラジカルとその10族遷移金属錯体 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平川文弥、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第24回万有仙台シンポジウム
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2013-06-29
• [学会発表] 著しく長い高周期15族元素間結合を有するテトラアルキルジビスムタンおよびジスチバンの合成および性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平川文弥、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 滋賀
• [学会発表] 単離可能なジアルキルシリレンとピリジン誘導体との反応：シリレンの環化付加による高度共役系の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内田 健哉、石田 真太郎、岩本 武明
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 滋賀
• [学会発表] 単離可能なシリレンを用いた不飽和および芳香族ケトンの変換反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石田真太郎、内田健哉、小野寺恒信、及川英俊、吉良満夫、岩本武明
  • 学会等名: 第59回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 二官能性典型元素開殻化学種の創製と反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明
  • 学会等名: 新学術領域「感応性化学種が拓く新物質科学」第1回公開シンポジウム
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 著しく長い高周期15族元素間結合を有するテトラアルキル置換ジスチバンおよびジビスムタンの合成、構造、および性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平川文弥、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第39回典型元素化学討論会
  • 発表場所: 岩手
• [学会発表] 嵩高いアルキル基で速度論的に安定化された低配位高周期典型元素化合物の合成と構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明
  • 学会等名: 第39回典型元素化学討論会
  • 発表場所: 岩手
  • 招待講演