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高周期典型元素間π結合架橋[2]フェロセノファン類の創製と開環重合制御

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 15H00738
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

笹森 貴裕  京都大学, 化学研究所, 准教授 (70362390)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードゲルマニウム / dーπ電子系 / 酸化還元 / ゲルミレン / フェロセン / フェロセニルリチウム / dーp電子系 / [2]フェロセノファン / π結合 / 高周期典型元素 / 開環重合 / d-π電子系 / ジゲルミン / ジゲルメン / ジゲルマシクロブタジエン / ジゲルマシクロブテン
研究実績の概要

本研究課題では、ケイ素やゲルマニウムなどの高周期14族元素や、リンなどの高周期15族元素のπ結合をdーπ電子系に組み込んだ新規なdーπ電子系の創製を目指す。特にフェロセンの上下をGe=Geで架橋した[2]フェロセノファン型化合物の開環重合を目指している。
本年度は、フェロセン架橋体の合成を検討したものの、最適な反応条件を見出せなかったため、かさ高いフェロセニル基を活用することで、Fc*2Ge=GeFc2*という、ゲルマニウム間二重結合の両側にそれぞれ二つずつのフェロセニル基を持つdーπ電子系の創製を目指し研究を行った。
目的物の生成をねらい、かさ高いフェロセニルリチウム(Fc*Li)に対してジヨードゲルマニウムを作用させたところ、期待したゲルマニウム二重結合ではなく、二重結合が開裂した二価ゲルマニウム化学種であるビス(フェロセニル)ゲルミレンを安定な化合物として合成・単離することに成功した。得られた化合物は、結晶中でも溶液中でも二価二配位状態を保っており、電気化学測定により、安定な多段階酸化還元系として機能することを明らかとした。これは、d-p電子系として、速やかな電子移動を達成するユニークな分子であることが分かった。さらに、このゲルミレンは、二電子酸化を受けると、新規な三重項状態をもつゲルミレンが生じることが理論計算より明らかとなり、フェロセニル基を二つ持つ二価二配位14族元素化学種が、これまでに無い斬新な分子設計であることを明らかとした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ボン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ムルシア大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of a 1-Aryl-2,2-chlorosilyl(phospha)silene Coordinated by an N-Heterocyclic Carbene2016

    • 著者名/発表者名
      Kyri, A. W.; Majhi, P. K.; Sasamori, T.; Agou, T.; Nesterov, V.; Guo, J.-D.; Nagase, S.; Tokitoh, N.; Streubel, R.
    • 雑誌名

      Molucules

      巻: 21 号: 10 ページ: 1309-1309

    • DOI

      10.3390/molecules21101309

    • NAID

      120006223583

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Isolation and Ambident Reactivity of a Chlorogermylenoid2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y.; Sasamori, T.; Guo, J.-D.; Nagase, S.; Tokitoh, N.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 号: 39 ページ: 13784-13788

    • DOI

      10.1002/chem.201602601

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selenium-Substituted Phosphaalkenes Obtained through 1,2-Elimination of Chlorosilanes from Selenenylchlorophosphines Obtained through 1,2-Elimination of Chlorosilanes2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sasamori, J. M. V. Franco, J.-D. Guo, K. Sugamata, S. Nagase, R. Streubel, N. Tokitoh
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 2016 号: 5 ページ: 678-684

    • DOI

      10.1002/ejic.201500989

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reaction of a Stable Digermyne with Acetylenes: Synthesis of a 1,2-Digermabenzene and a 1,4-Digermabarrelene2016

    • 著者名/発表者名
      Sugahara, T.; Guo, J.-D.; Sasamori, T.; Karatsu, Y.; Furukawa, Y.; Espinosa Ferao, A.; Nagase, N.; Tokitoh, N.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 89 号: 11 ページ: 1375-1384

    • DOI

      10.1246/bcsj.20160269

    • NAID

      130005316154

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of a 1,2-Digermabenzene2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasamori, T. Sugahara, T. Agou, J.-D. Guo, S. Nagase, R. Streubel, and N. Tokitoh
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 34 号: 11 ページ: 2106-2109

    • DOI

      10.1021/om501204u

    • 説明
      印刷中
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction of a Diaryldigermyne with Ethylene2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasamori, T. Sugahara, T. Agou, K. Sugamata, J.-D. Guo, S. Nagase, N. Tokitoh
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 6 号: 10 ページ: 5526-5530

    • DOI

      10.1039/c5sc01266j

    • NAID

      120005753892

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Synthesis and Reaction of Ferrocenylstannylenes2017

    • 著者名/発表者名
      MAJHI, P.; SASAMORI, T.; TOKITOH, N.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Structure and Property of a Bis(ferrocenyl)germylene2017

    • 著者名/発表者名
      SUZUKI, Y.; SASAMORI, T.; GUO, J.-d.; NAGASE, S.; TOKITOH, N.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cyclotrimerization of Arylacetylenes Using a Germanium Catalyst and the Reaction Mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      SUGAHARA, T.; SASAMORI, T.; GUO, J.-d.; NAGASE, S.; TOKITOH, N.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ビスフェロセニルゲルミレンの合成と構造2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕子; 笹森貴裕; Guo, J.-D.; 時任宣博
    • 学会等名
      第43回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      仙台市民会館(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低配位ゲルマニウム元素ブロックの構築とアルキン多量化反応への活用2016

    • 著者名/発表者名
      笹森貴裕; 菅原知紘; 郭晶東; 永瀬茂; 時任宣博
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] π-d Electron Communications between Two Bulky Ferrocenyl Groups and Bridging Double-bond of Heavier Group 15 Elements2016

    • 著者名/発表者名
      Sasamori, T.; Sakagami, M.; Niwa, M.; Suzuki, Y.; Tokitoh, N.
    • 学会等名
      27th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC-27)
    • 発表場所
      メルボルン(オーストラリア)
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェロセニル置換クロロゲルミレノイドの合成・構造・性質2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕子, 笹森貴裕, J.-D. Guo, 時任宣博
    • 学会等名
      第42回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 安定なジアリールジゲルミンとアセチレンの反応2015

    • 著者名/発表者名
      菅原知紘, 笹森貴裕, 吾郷友宏, G. Jing-Dong, 永瀬茂, 時任宣博
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会(第45回構造有機化学討論会、第65回有機反応化学討論会)
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of 1,2-Digermacyclobutene Derivatives and Their Reactions with Ethylene2015

    • 著者名/発表者名
      . Sasamori, T. Sugahara, T. Agou, K. Sugamata, J.-D. Guo, S. Nagase, N. Tokitoh
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Inorganic Ring Systems (IRIS-14)
    • 発表場所
      Regensburg, Germany
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reactivity of Diaryldigermynes with Alkenes and Alkynes2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sasamori, T. Sugahara, T. Agou, K. Sugamata, J.-D. Guo, S. Nagase, N. Tokitoh
    • 学会等名
      11th International Conference on Heteroatom Chemistry (ICHAC-11)
    • 発表場所
      Caen, France
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] http://boc.kuicr.kyoto-u.ac.jp/~sasamori/www/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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