フラーレンを鍵分子とするケイ素/炭素複合系の構築と機能

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12304038
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 赤阪 健 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60089810)
• 研究分担者: 永瀬 茂 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30134901) ; 若原 孝次 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (40303177)
• キーワード: フラーレン / 有機ケイ素化号物 / 有機ゲルマニウム化合物

研究概要

種々のケイ素基をフラーレンに導入し、新規なケイ素化フラーレンを合成する。ケイ素基の導入によりフラーレンの性質が大きく変化することを我々はすでに見い出しており、ケイ素基の種類、付加位置、付加数を変化させることにより新規な物性の発現を目指した。特にフラーレン上に6つのケイ素基が付加した化合物は、理論計算から非常に特異な物性を有していることが示唆されており、実際の合成を検討した。過剰量のジシランとC60のトルエン溶液に低圧水銀灯にて光照射を行ない、ケイ素基がC60上に4つ付加した4付加体と、6つ付加した6付加体の合成に成功した。物性測定として電子スペクトル、レドックス電位の測定を行ない、その高い電子ドナー性を明らかにした。また、理論計算によるケイ素化フラーレン誘導体のHOMO/LUMOエネルギーレベル、イオン化電位や電子親和力等の検討を行い、実験結果と理論計算のinterplayにより、ケイ素化フラーレンの性質及びその機能に関する考察を行った。
また、ケイ素と同族の元素でより電気陰性度の小さいゲルマニウム化合物とC60との反応により、C60のゲルミル化に成功した。さらにこの反応を有機合成に応用することにより、光ビスゲルミル化反応の開発に成功し、種々の不飽和化合物にゲルマニウム基を導入することが可能となった。

研究成果

• [文献書誌] T.Akasaka: "A First Photochemical Bis-germylation of C60 with Digermirane"Org.Letters,. 2. 2671-2674 (2000)
• [文献書誌] Y.Maeda: "C60-sensitized bis-silylation of nitrile and carbonyl compounds with disilirane"J.Organomet.Chem.. 611. 414-419 (2000)
• [文献書誌] T.Wakahara: "Photochemical bis-silylation of C60 : synthesis of a C60 main chain polysilane"J.Organoment.Chem.. 611. 78-84 (2000)
• [文献書誌] Y.Sasaki: "Photoinduced electron-transfer reaction between C60 and cyclic silicon compounds"J.Organoment.Chem.,. 599. 216-220 (2000)
• [文献書誌] T.Akasaka: "Silylfullerenes"J.Synth.Org.Chem.,Jpn.,. 53. 1066-1076 (2000)
• [文献書誌] Y.Maeda: "Metal-free Bis-Germylation : C60-Sensitized Reaction of Digermirane with Benzonitrile"ITE Letters,. 1. 408-411 (2000)