| 研究課題/領域番号 |
22K20561
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0502:無機・錯体化学、分析化学、無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
太田 圭 近畿大学, 理工学部, 助教 (40963971)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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 | 典型元素 / 低配位化学種 / 立体保護基 / 分子変換 / 無機材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、従来にない「13族元素0価単原子」"E(0)"(E = B, Al, Ga, In)を創出し、ビルディングブロックとして用いることで有機合成化学や無機材料科学に展開することを目的とする。"E(0)"は、その高い反応性から未知の部分が多く仮想分子とされてきた。本研究では、「縮環型立体保護基（Rind基）」を有する「ジアリールテトリレン」(Rind)2M: (M = Si, Ge, Sn, Pb)を新たに補助配位子として活用することで、未知の"E(0)"の実現化に取り組む。また「元素トランスファー反応」の探求を通して、分子変換技術の開発やマテリアルズサイエンスの新展開にアプローチする。
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| 研究成果の概要 |
熱的に不安定なジアリールシリレン (Rind)2Si: の生成を、低温でのケイ素NMRおよび環状ヒドロシランとの混晶の単結晶X線構造解析により確認した。さらに、ジアリールゲルミレン (Rind)2Ge: と種々のホウ素試薬との反応を検討し、特にハロゲン化ホウ素試薬との反応でジハロゲルメンが生成し、トリスペンタフルオロフェニルボランとの反応では分子内 C-H 結合挿入による環化体が得られることを明らかにした。これらの結果により、14族元素の二価化学種の安定性や分子内 CH 活性化のメカニズムに関する重要な知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一方、低原子価のホウ素化合物を安定化する補助配位子としてはカルベンとホスフィンがよく利用されており、その他のヘテロ原子配位子の活用は限られている。本研究は、縮環型立体保護基を持つジアリールテトリレンの化学的特性を明らかにすることで、14族元素の二価化学種の安定性や反応メカニズムに関する新たな知見を提供した。また、ジアリールゲルミレンとホウ素試薬との反応を通じて、新奇のC-H結合活性化に関する知見を得た。今後のメカニズム解明によって化学分野における基礎研究の発展が見込まれると考えている。
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