| 研究領域 | 感応性化学種が拓く新物質科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
24109003
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
松尾 司 近畿大学, 理工学部, 准教授 (90312800)
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| 研究期間 (年度) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| キーワード | 低配位典型元素化合物 / 高周期１４族元素 / 不飽和結合 / 感応性化学者 / 合成化学 / テトラゲルマシクロブタジエン / スタンナノン / ゲルマノン |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、高周期14族元素などの低配位化合物を創製し、高度に分極した不飽和結合に由来する反応性の探究を通して、典型元素化合物に関する物質科学研究の新領域の開拓を目指している。独自に開発したかさ高い縮環型立体保護基（Rind基）を活用することで、ケイ素やゲルマニウムを含む新しい不飽和化合物を合成し、それらの分子構造や化学結合について解明するとともに、結合電子に由来する特異な反応性を探究することを目的とする。領域内の研究者との連携・共同研究によって、典型元素の本質的特性に基づく新反応を開拓し、本領域研究が目指す「感応性化学種」の新しいサイエンスに立脚した革新的な分子変換反応の開発に貢献することを目標とする。
平成２６年度は、高周期１４族元素アヌレン化合物「テトラゲルマシクロブタジエン」の前駆体である「ジハロジゲルメン」の合成法を確立した。「テトラゲルマシクロブタジエン」における高度に分極したひし形四員環構造について実験化学と理論化学とのインタープレイによって明らかにした。また、ジブロモジシレンと強いルイス塩基であるNHCとの反応性について共同研究を行い、ケイ素上にNHCが２つ配位した「カチオン性シリレン・NHCビス付加体」を合成・単離した。さらに、Rind基のかさ高さを工夫することで、ケトンの炭素原子をスズに置き換えた「スタンナノン」の世界初合成に成功した。スタンナノンの分子構造をX線結晶構造解析によって決定するとともに、高度に分極したスズー酸素結合について理論計算によって明らかにした。かさ高いRind基をケイ素上に導入した「ジアリールシリレン」について、合成研究と理論計算を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ケイ素四員環不飽和化学種「テトラシラシクロブタジエン」に続き、ゲルマニウム類縁体である「テトラゲルマシクロブタジエン」の合成法を確立し、極性のJahn-Teller歪みによって高度に電荷分離したゲルマニウム四員環の電子構造について解明するなど、おおむね順調に研究が進展している。スズと酸素の二重結合化学種である「スタンナノン」の世界初合成にも成功した。「シラノン」の前駆体であるケイ素二価化学種「シリレン」の合成研究も進んでおり、今後の展開が大変楽しみな状況である。かさ高いRind基を用いた感応性化学種について、領域内の研究者との連携・共同研究も順調に展開しており、特に、金属錯体や触媒の配位子への応用が期待できる状況である。
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| 今後の研究の推進方策 |
「テトラゲルマシクロブタジエン」に関する研究成果のとりまとめを行うとともに、新たに未踏の「ヘキサシラベンゼン」や「ヘキサゲルマベンゼン」の合成にアタックする。sp2ケイ素やsp2ゲルマニウムのビルドアップ技術を開拓し、これらを鎖状や環状に連結することで、新しい共役電子系の開発に取り組む。領域内の研究者との連携・共同研究をさらに強めることで、種々の「感応性化学種」に対する縮環型立体保護基「Rind基」の有効性や汎用性について検証を進める。ケトンのカルボニル炭素を高周期１４族元素に置き換えた一連の重いケトンについて、共同研究によって結合電子に由来する特異な反応性を探究する。
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