超原子価化合物が形成する3中心4電子結合の分光学的実証と定量的結合論の開拓

• 研究課題/領域番号: 25K00064
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 村松 悟 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40837796)
• 研究分担者: 中本 真晃 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90334044)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2027年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2026年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2025年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: 超原子価化合物 / 3中心4電子結合 / 気相分光 / 極低温イオントラップ / 振電構造

研究開始時の研究の概要

超原子価化合物は形式価電子数が8を超える典型元素を有する化合物であり，一見してLewisのオクテット則を破ることからその安定性の起源に興味が持たれてきた。1950年代には分子軌道法に基づき3中心4電子（3c-4e）結合モデルによる解釈が提案され，今日でも広く用いられている。本研究では，応募者が開発を続けてきた極低温イオントラップ気相分光法を駆使することで，この結合モデルに対する分光学的な視座からの検証を行う。併せて，対応する電子状態における振電・振動準位エネルギーを気相化学反応性と比較し，その相関を明らかにする。従来の形式的・定性的な記述を超えた超原子価化合物の結合論を開拓する。