特異な立体配置を有する高活性結合を基軸とした高周期14族元素化合物の創製

• 研究課題/領域番号: 25248010
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 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: 本松 大喜 ; 赤坂 直彦 ; 横内 優来 ; 小林 聖史 ; 岸本 友輔 ; 糠澤 拓実
• 研究期間 (年度): 2013-05-31 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円); 2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2015年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2014年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2013年度: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)
• キーワード: 高活性結合 / σ結合 / ケイ素 / クラスター / 14族元素 / 結合 / 構造 / 立体 / 立体配置

研究成果の概要

特異な立体配置を有する高活性結合を持つ化合物としてビシクロ[1.1.0]ブト-1(2)-エンのケイ素類縁体を塩基配位による安定化で合成単離することに成功した。Lewis酸との反応や量子化学計算により、この分子がホモシクロプロペニリウムとアニオンを伴った双性イオン的寄与の大きい構造であることを突き止め、ビシクロ[1.1.0]ブト-1(2)-エン骨格の構造の詳細を明らかにした。関連して、反転した立体配置の単結合を持つケイ素化合物である1,3-ジシラビシクロ[1.1.0]ブタンの詳細な生成機構やカルボニル化合物の反応を明らかにした。また、新規かご状シロキサンの簡便な合成法と官能基化を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Facile synthesis and bridgehead-functionalization of bicyclo[3.3.3]pentasiloxanes (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yokouchi, Shintaro Ishida Shintaro, Tsunenobu Onodera, Hidetoshi, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 54 号: 3 ページ: 268-270
  • DOI: 10.1039/c7cc08790j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferrocenyl-substituted Bicyclo[1.1.1]pentasilanes: Evaluation of Significant Interactions between Ferrocenyl Units and Rigid Silicon Cages (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kishimoto, Shintaro Ishida, and Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 号: 2 ページ: 235-237
  • DOI: 10.1246/cl.151089
  • NAID: 130005124719
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A heavy analogue of the smallest bridgehead alkene stabilized by a base (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto, Naohiko Akasaka, Shintaro Ishida
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 5 号: 1 ページ: 5353-5353
  • DOI: 10.1038/ncomms6353
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Isolable 2,3-Disila-1,3-butadiene via Double Sila-Peterson Reaction (2014)
  • 著者名/発表者名: Daiki Motomatsu, Shintaro Ishida, Koichi Ohno, Takeaki Iwamoto
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 号: 30 ページ: 9424-9430
  • DOI: 10.1002/chem.201402868
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Silicon Compounds with Inverted Geometry around Silicon Atoms (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto, Shintaro Ishida
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 43 号: 2 ページ: 164-170
  • DOI: 10.1246/cl.130856
  • NAID: 130004867960
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anthryl-substituted 3-Silylene-2-silaaziridine Obtained by Isomerization of Disilacyclopropanimine: An Exocyclic Silene Showing Distinct Intramolecular Charge Transfer Transition (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto, Nobuyoshi Ohnishi, Naohiko Akasaka, Koichi Ohno, Shintaro Ishida
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 135 号: 29 ページ: 10606-10609
  • DOI: 10.1021/ja404045f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 高度に歪んだ構造を持つジシレンの合成と性質 (2018)
  • 著者名/発表者名: 糠澤拓実、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] 1,3-ジシラビシクロ[1.1.0]ブタン二電子還元反応の機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田村真実、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] Synthesis and Structure of Disilene Bearing Bicyclo[1.1.1]pentasilanyl Group (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yokouchi, 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] ビシクロ[3.3.3]ペンタシロキサンの合成、構造および官能基化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 横内優来、岩本武明
  • 学会等名: 第64回有機金属化学討論会
• [学会発表] ビシクロ[1.1.1]ペンタシラニル基を有するジシレンの合成、構造および骨格変換反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 横内優来、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第44回有機典型元素化学討論会
• [学会発表] Reactions and Mechanisms of 1,3-Disilabicyclo[1.1.0]butane with Aldehydes (2016)
  • 著者名/発表者名: チナロッジ セイワット、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス、京田辺
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Structure and Transformation of Strained Organosilicon Clusters (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 70th Fujihara Seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 2,3-Disila-1,3-Butadiene: Synthesis, Structure, and Reactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto, Daiki Motomatsu, Makoto Tamura, Koichi Ohno, Shintaro Ishida
  • 学会等名: The 47th Silicon Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal Transformation of Si8R8 Clusters (2016)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Akasaka, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 47th Silicon Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis, Structure, and Properties of Stable Pentasila-1,4-diene (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Kosai, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: 8th European Silicon Days
  • 国際学会
• [学会発表] 多環式ケイ素骨格をもつジシレンの骨格変換反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横内優来、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第63回有機金属化学討論会
• [学会発表] 2,3-ジシラ-1,3-ブタジエンと不飽和化学種との反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田村真実、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第20回ケイ素化学協会シンポジウム
• [学会発表] Facile Transformations of Novel Unsaturated Silicon Clusters (Siliconoids) (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: the 17th Korea-Japan Joint Symposium on Organometallic and Coordination Chemistry
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Novel Silicon Analogs of Staffanes that Shows Significant Interactions between Bridgehead Silicon-Silicon bonds (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto, Akihiko Karube, Shintaro Ishida
  • 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
• [学会発表] Silicon Analog of the Smallest Bridgehead Alkene (2015)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Akasaka, Shintaro Ishida, 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
• [学会発表] Si8R8 クラスター分子の骨格変換反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤坂直彦・石田真太郎・岩本武明
  • 学会等名: 第19回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: ラフォーレ琵琶湖、滋賀
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] 塩基により安定化された最小の橋頭位ジシレン (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤坂直彦・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
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] Reactivity and Property of the Smallest Bridgehead Disilene (2015)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Akasaka, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: the 5th Asian Silicon Symposium
  • 発表場所: Lotte City Hotel Jeju, Jeju, Korea
  • 年月日: 2015-09-18
  • 国際学会
• [学会発表] A Base-stabilized Tetrasilabicyclo[1.1.0]but-1(2)-ene (2015)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Akasaka, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: the 46th Silicon Symposium
  • 発表場所: University of California, Davis, USA
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] 1,3-ジシラビシクロ[1.1.0]ブタンの構造に及ぼす橋頭位シリル基の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林聖史、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: 船橋
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 五環式ケイ素クラスター分子の骨格変換反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 赤坂直彦、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: 船橋
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 高歪み構造をもつ含ケイ素クラスター分子の合成と性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明
  • 学会等名: 九州大学先導物質化学研究所セミナー
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-01-19
  • 招待講演
• [学会発表] Reactions of Hexaalkyltricyclo[2.1.0.01,3]pentasilane and Related Compounds (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 10th Organoelement Chemistry Seminar
  • 発表場所: Uji, Kyoto
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A Silicon Analog of Bridgehead Alkene Stabilized by a Base (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 11th International Conference on Heteroatom Chemistry
  • 発表場所: ENSICAEN, Caen, France
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Reactions of Tricyclo[2.1.0.01,3]pentasilane and Related Cyclic Silicon Compounds with Bulky Alkyl Substituents (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Inorganic Ring Systems (IRIS-14)
  • 発表場所: The University of Regensburg, Regensburg, Germany
  • 国際学会
• [学会発表] 高歪み構造をもつ含ケイ素クラスター分子の合成と性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明
  • 学会等名: 鳥取大学工学部講演会
  • 発表場所: 鳥取大学工学部、鳥取
  • 招待講演
• [学会発表] 特異な構造を持つ分子状有機ケイ素クラスターの構造と反応性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩本武明
  • 学会等名: IQCE量子化学探索講演会2015
  • 発表場所: 東京大学山上会館、東京
  • 招待講演
• [学会発表] 1,3-ジシラビシクロ[1.1.0]ブタン短結合異性体の合成と構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林聖史、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] 1,3-ジシラビシクロ[1.1.0]ブタン－パラジウム錯体の合成と構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本松大喜、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第61回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-23
• [学会発表] 新規1,3-ジシラビシクロ[1.1.0]ブタンの合成と構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林聖史、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] Synthesis of Tricyclo[2.1.0.02,5]pentasilane from Cyclotrisilene (2014)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Akasaka, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
  • 学会等名: The 17th International Symposium on Silicon Chemistry 2014 Berlin & the 7th European Silicon Days
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2014-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] 単離可能な2,3-ジシラ-1,3-ブタジエンの反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本松 大喜、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-27 – 2014-03-30
• [学会発表] 高度にトランスに折れ曲がったジシレンの構造および電子状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤坂直彦、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 高度にトランスに折れ曲がったジシレンの構造および電子状態
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-27 – 2014-03-30
• [学会発表] テトラシラビシクロ[1,1,0]ブト-1(2)-エンの発生と反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤坂直彦、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] 高度に折れ曲がったジシレン (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤坂直彦、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第17回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: 箱根湯本温泉ホテルおかだ
  • 年月日: 2013-10-25 – 2013-10-26
• [学会発表] 2,3-ジシラブタジエンの合成と性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本松大喜、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第17回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: 箱根湯本温泉ホテルおかだ
  • 年月日: 2013-10-25 – 2013-10-26
• [学会発表] 1,3-Disilabicyclo[1.1.0]butane Dimer Showing Remarkably Conjugation (2013)
  • 著者名/発表者名: Daiki Motomatsu, Koya Inomata, 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: Tohoku University
  • 年月日: 2013-09-28 – 2013-09-30
• [学会発表] Expansion of Si5 Cluster Framework under Mild Condition (2013)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Akasaka, 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: Tohoku University
  • 年月日: 2013-09-28 – 2013-09-30
• [学会発表] 単離可能なジシラブタジエンの合成と構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本松大喜、石田真太郎、岩本武明
  • 学会等名: 第60回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 2013-09-12 – 2013-09-14