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環骨格で構造制御された高周期14族π電子系化合物の創出

公募研究

研究領域高次π空間の創発と機能開発
研究課題/領域番号 21108501
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
研究機関東北大学

研究代表者

岩本 武明  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70302081)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2009年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード非平面 / π結合 / ジシレン / トランス折れ曲がり / シス折れ曲がり / シランイミン / シラエナミン / ケイ素-ケイ素二重結合 / π電子系化合物 / 環骨格 / 非平面二重結合
研究概要

大きく湾曲したケイ素-ケイ素二重結合をもつと期待されるトリシクロノナシレンの前駆体テトラブロモビシクロノナシランを選択的に収率よく合成し、その分子構造をX線結晶構造解析で明らかにした。得られたテトラブロモノナシランを4当量のカリウムグラファイトで還元的脱臭素化したところ、目的化合物の構造異性体である、分子内に3,4,5,6員環を合わせもつ多環式ノナシランが黄色結晶として得られた。X線結晶構造解析の結果、得られた多環式ノナシランは骨格内に反転したケイ素-ケイ素σ結合を含む特異な構造を持つことが明らかになった。さらに、低温で捕捉反応を行ったところ、目的とするトリシクロノナシレンの捕捉体を得ることに成功し、低温ではトリシクロノナシレンが安定に生成していることを見出した。また、ケイ素-ケイ素二重結合周りの構造(折れ曲がりと捻じれ)と電子状態の相関を明らかにする目的で、環骨格で二重結合周りの構造が制御されたジシレン(ケイ素-ケイ素二重結合化合物)の合成を目指し、3,7位に官能基変化可能なフェニル基をもつ二環式ジシレン(オクタシラビシクロ[3.3.0]オクタ-1(5)-エン)を合成し、分別再結晶によりCiSおよびtrans体をそれぞれ22%ずつ、空気に不安定な橙色の結晶として得た。これらのジシレンに四塩化炭素を反応させたところ、二重結合ケイ素上に塩素がアンチ付加した化合物が選択的に得られ、立体選択的にケイ素-ケイ素二重結合部分が保護できることを明らかにした。関連して環状アルキル基を持つケイ素-窒素二重結合化合物(シランイミン)を合成し窒素上置換基が構造と電子状態に及ぼす効果を明らかにするとともに、1,3-シリル転位によりシラエナミンを与える新しい異性化反応を見出した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Structure and Reactions of an Isolable Ge=Si Doubly Bonded Compound, Tetra (t-butyldimethylsilyl) germasilene2011

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Iwamoto, Junichiro Okita, Naoki Yoshida, Mitsuo Kira
    • 雑誌名

      Silicon

      巻: 2 ページ: 209-216

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Facile Ring Expansion of Silylenecyclotetrasilane2010

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Iwamoto, Yuichi Furiya, Hideki Kobayashi, Hiroyuki Isobe, Mitsuo Kira
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 29 ページ: 1869-1872

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Structure of Stable Base-Free Dialkylsilanimines2010

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Iwamoto, Nobuyoshi Ohnishi, Zhenyu Gui, Shintaro Ishida, Hiroyuki Isobe, Satoshi Maeda, Koichi Ohno, Mitsuo Kira
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 34 ページ: 1637-1645

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Novel Fused Bicyclic Disilenes2010

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Iwamoto, Yuichi Furiya, Yusuke Saito, Shintaro Ishida
    • 学会等名
      新学術領域「高次π空間の創発と機能開発」第2回国際シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-11-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ケイ素表面の部分構造を持つ多環式オリゴシランの合成2010

    • 著者名/発表者名
      降矢裕一、石田真太郎、岩本武明
    • 学会等名
      平成22年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アルキル基で置換された安定ケイ素π電子系化合物の合成と構造2010

    • 著者名/発表者名
      岩本武明
    • 学会等名
      第21回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ルイス塩基の配位によって促進されるシランイミンからシラエナミンへの異性化2010

    • 著者名/発表者名
      大西展義、石田真太郎、前田理、大野公一、岩本武明
    • 学会等名
      第21回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Unsaturated Silicon Compounds with Polycyclic Aromatic Substituents2010

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Iwamoto, Maiko Kobayashi, Nobuyoshi Ohnishi, Kei Uchiyama, Shin Sasaki, Selvarajan Nagendran, Isobe Hiroyuki, Mitsuo Kira, Shintaro Ishida
    • 学会等名
      Tohoku University Global Center of Excellence Program Summer School 2010
    • 発表場所
      東北大学(Invited Lecture)
    • 年月日
      2010-08-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Study of Polycyclic Disilene2010

    • 著者名/発表者名
      Yuishi Furiya, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
    • 学会等名
      Tohoku University Global Center of Excellence Program Summer School 2010
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-08-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 環骨格で構造制御された高周期14族π電子系化合物の創出2010

    • 著者名/発表者名
      岩本武明
    • 学会等名
      新学術領域「高次π空間の創発と機能開発」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2010-07-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 環骨格で構造制御された高周期14族π電子系化合物の創出-シリル転位による安定シランイミンからシラエナミンへの異性化2010

    • 著者名/発表者名
      岩本武明・大西展義・石田真太郎・磯部寛之・前田理・大野公一
    • 学会等名
      新学術領域高次π空間の創発と機能開発 第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2010-03-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Fused Cyclic Disilenes2009

    • 著者名/発表者名
      岩本武明
    • 学会等名
      1^<st> International Symposium on Emergence of Highly Elaborated π-Space and Its Function
    • 発表場所
      Hankyu Expo Park, Osaka
    • 年月日
      2009-12-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 環骨格で構造制御された高周期14族π電子系化合物の創出2009

    • 著者名/発表者名
      岩本武明
    • 学会等名
      新学術領域高次π空間の創発と機能開発 第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      京都府民総合交流プラザ 京都テルサ
    • 年月日
      2009-08-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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