| 研究課題/領域番号 |
20K21185
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分33:有機化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
岩本 武明 東北大学, 理学研究科, 教授 (70302081)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | π結合 / 高歪化合物 / 単結合 / 高歪み化合物 / π電子系 / ケイ素 / 反応 / 炭素 / 共役 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、π結合のみからなる単結合（π型単結合）を持つ安定なケイ素および炭素化合物を合成し、その分子構造と性質及び反応性を明らかにすることで、π型単結合の特徴を理解することを目的とする。π型単結合は、多重結合に見られるπ結合とは異なりσ結合を伴わない高活性な結合である。本研究ではこのπ型単結合を特異なπ電子系ユニットとして位置付け、新しいπ電子系の化学を発展させる。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではπ型の単結合を持つ単離可能なケイ素化合物として平面構造もつビシクロ[1.1.0]テトラシラン誘導体を安定化合物として合成し、その分子構造をX線結晶構造解析や各種スペクトルから明らかにした。また、平面構造もつビシクロ[1.1.0]テトラシランが有機π電子系化合物に組み込まれた化合物を合成し、この分子構造を解明した。この化合物の紫外可視吸収スペクトルや理論計算の結果から、π型のケイ素－ケイ素単結合がπ共役に影響を及ぼすことを突き止め、π型のケイ素－ケイ素単結合がπ共役系の単位になることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
π結合は有機分子に多様な構造、反応性と機能を付与する重要な化学結合である。一般に有機分子ではπ結合は二重結合や三重結合などの多重結合に見られ、骨格を維持するσ結合を伴う。本研究ではσ結合を伴わないπ結合を持つ安定ケイ素化合物が合成可能であることを示し、その分子構造や電子状態を明らかにした。これまで機能を持った有機π電子化合物が多数合成されているが、そのほとんどはπ結合の緻密な組み合わせやその変形によるものである。本研究はσ結合を伴わないπ型ケイ素－ケイ素単結合がπ共役系の単位になることを明らかにした。
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