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高周期典型元素を中心とするヘテロアレン型分子の創製と系統的物性解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K05468
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
研究機関立教大学

研究代表者

菅又 功  立教大学, 理学研究科, 特任准教授 (80646886)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードヘテロアレン / 高周期16族元素 / 単結晶X線構造解析 / ヘテロアレン型分子 / 高周期典型元素 / カルコゲン / カルベノイド / X線結晶構造解析
研究開始時の研究の概要

カルベン等価体である、シリル置換カルベノイド「(Ph2MeSi)2CLiBr」を活用して、一連の高周期典型元素ヘテロアレン類縁体>C=E=C<を合成・単離し、これらの特異なベント型累積二重結合に起因する特異な性質を明らかとすることを目的とする。一連の元素特性を反映した特異な物性発現を指向して、一連の高周期14, 15, 16族の高周期典型元素を中心とするアレン型分子の創製研究を遂行する。

研究成果の概要

高周期16族元素である硫黄やセレンを中心とするヘテロアレン類、ビス(メチレン)-
λ4-カルコゲナンはこれまでに安定な化合物として合成・単離された例はなかった。最近、研究代表者はそれらを安定な化合物として合成・単離することに成功し、その構造や性質を明らかとした。本研究課題ではさらに高周期元素であるテルルを中心としたアレン類の合成とその性質解明を目的として研究を行った。第二周期元素である炭素と第五周期元素であるテルルの多重結合化合物はその例が非常に限られており、その性質は未解明であった。かさ高いケイ素置換基を用いることでその合成および性質を明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高周期典型元素を含む多重結合は、第二周期元素のみから構成される多重結合と比較して特異な性質を示すことが知られている。そのためこれまで高周期典型元素を含む多重結合化合物が合成され、その性質が明らかとされてきた。本研究における目的化合物は、高周期16族元素を中心原子とするアレン類であり、これまで報告例のない未踏分子の一つである。それらの合成および性質解明は、新たな性質の発現や今後の分子設計の指針となるため、学術的に極めて意義深い。特に、周期の異なる原子同士の結合は強く分極することや結合自体が弱いため、合成自体が困難であった。それらの合成および性質解明を行った本課題は非常に意義のある研究である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Structural Analysis of Organic Cyclic Polyselenides Obtained from the Reaction of a Bissilylcarbenoid with Selenium2023

    • 著者名/発表者名
      Sugamata Koh、Asakawa Teppei、Minoura Mao
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 26 号: 11

    • DOI

      10.1002/ejic.202200780

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tellurium-Centered Bent Allenes: Synthesis, Characterization, and Reactivity2022

    • 著者名/発表者名
      Sugamata Koh、Asakawa Teppei、Urao Yukiko、Minoura Mao
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 61 号: 44 ページ: 17641-17645

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.2c02697

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (Thio)(silyl)carbene and (seleno)(silyl)carbene gold(i) complexes from the reaction of bis(methylene)-λ4-sulfane and bis(methylene)-λ4-selane with chloro(dimethylsulfide)gold(i)2020

    • 著者名/発表者名
      Sugamata Koh、Urao Yukiko、Minoura Mao
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 49 号: 23 ページ: 7688-7691

    • DOI

      10.1039/d0dt00967a

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 嵩高いケイ素置換基を用いた新規環状ポリセレニドの合成・構造・反応2023

    • 著者名/発表者名
      浅川哲平、 菅又功, 箕浦真生
    • 学会等名
      第1回立教大学・学習院大学大学連携化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Chalcogen-centered Bent Allenic Molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Koh Sugamata
    • 学会等名
      International Main Group Element Chemistry Seminar 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビスシリルカルベノイドを用いた環状ポリセレニドの合成・構造・反応2022

    • 著者名/発表者名
      浅川哲平、 菅又功, 箕浦真生
    • 学会等名
      第49回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高周期16族元素を中心とするヘテロアレン型分子の合成と性質2021

    • 著者名/発表者名
      菅又功
    • 学会等名
      筑波大学第三回元素セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 含テルルヘテロアレン型分子 R2C=Te=CR2 の反応性2021

    • 著者名/発表者名
      浦尾有紀子、菅又功、箕浦真生
    • 学会等名
      第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規シリルカルベン金錯体の発生と構造2020

    • 著者名/発表者名
      浦尾有紀子、菅又功、箕浦真生
    • 学会等名
      第24回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 累積多重結合の中心にセレン(Ⅳ)を有する化合物の合成と性質2020

    • 著者名/発表者名
      浦尾有紀子、菅又功、箕浦真生
    • 学会等名
      第6回日本セレン研究
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] テルルを中心とするヘテロアレン型分子bis(methylene)-λ4-tellaneの合成と構造2020

    • 著者名/発表者名
      浦尾有紀子、菅又功、箕浦真生
    • 学会等名
      第47回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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