| 研究課題/領域番号 |
22K05085
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 立教大学 |
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研究代表者 |
箕浦 真生 立教大学, 理学部, 教授 (30274046)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 有機典型元素 / ケイ素 / 立体保護 / 結晶構造解析 / ゲルマニウム / 元素化学 / 典型元素 / ジシレン / 結晶構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では自在ケイ素骨格構築手法を開発し、これを活用することで含ケイ素未踏π共役系化合物群の創製を行う。第2周期元素に限られていた不飽和・低配位化学結合の学理を拡張するとともに、化学結合の本質を明らかとし、学術的知的再生産を行うことを目的とする。研究代表者が開発した拡張型トリプチシル基を立体保護基として、新たなケイ素骨格構築のビルディングブロックとなるジシレンジアニオンを合成し、これを鍵化合物として様々な未踏ケイ素骨格を合成する。化学結合の性質解明と共に新しい分子設計の適用一般性についても明らかにする。これまでに検討例すらないこれら未踏分子群の創製により、ケイ素化学の学理構築に繋げる。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、効果的な保護効果が明らかとなった拡張型トリプチシル基(Trp*)をアルキル立体保護基として、新たなケイ素骨格構築のビルディングブロックとなるジシレンジアニオンを合成し、これを鍵化合物として様々な未踏ケイ素骨格を合成する。これら未踏分子群の創製により、新しい化学結合に基づくケイ素骨格形成の新手法創出と新物質創製、ケイ素化学の学理構築に繋げる。第2周期元素に限られていた不飽和・低配位化学結合の学理を、ケイ素を基盤として拡張することで化学結合の本質を明らかとし、学術的知的再生産を行うことを目的として研究を行っている。これまでに、ジポッタッシオジシレンジアニオンを出発として対応するリチウム塩、ナトリウム塩の合成・単離・構造解析に成功している。アルカリ金属対カチオンの違いによる反応性・化学結合への影響について考察を行ない、また、拡張トリプチシル基のベンゼン環のπ電子の対カチオンに与える効果についても検討を行った。これらを用いたケイ素骨格構築検討を行っている過程で、化合物の溶解性が著しく低下し、化合物情報を得ることが困難であることが分った。その解決策として、拡張型トリプチシル基の橋頭位に直鎖アルキル基を導入した置換基を合成し(RTrp*)、溶解性・結晶性の向上を図ることとし、必要な置換基の合成、ケイ素官能基の導入を行った。対応する他の高周期14族元素の導入も併せて検討を開始している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画に沿って、官能基導入に適するジシレンジアニオンの各種アルカリ金属塩の単離と構造決定を達成している。ケイ素上での反応後の生成物の溶解性に問題が認められたが、直鎖アルキル基を保護基に導入することで克服可能な状態にあり、今後研究を遂行することで研究計画と目的が達成出来るものと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度までの知見を基に、橋頭位にアルキル鎖を導入したジシレンジアニオン[M2(RTrp*2Si2)]を活用し、ケイ素上の官能基化とケイ素π結合を維持した反応を開発する。また平行して同族元素のゲルマニウム体についても検討を進め、相乗的に知見を得る。
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