シラノールを原料とした超分子および新規骨格シロキサン類の合成

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640510
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 海野 雅史 群馬大学, 工学部, 助手 (25201126)
• キーワード: シロキサン / シラノール / 超分子 / 水素結合 / ラダーシロキサン / 固体反応

研究概要

初年度である本年度は、以下のような結果を得た。
1.超分子形成
これまでに発表したall-cis体のシクロテトラシロキサンテトラオール、(i-PrSi(OH)O)_1と同一の骨格で、水酸基が異なった立体配座を持つ異性体の合成を検討した。all-cis体はジクロロジイソプロピルシランの加水分解により合成したが、同一の原料から先にi-PrSiPhCl_2を合成し、これを加水分解することにより(i-PrSiPhO)_1を合成し、これを先に開発した脱フェニル塩素化によりハロゲン化、加水分解でall-cis体とは異なった立体構造を持つテトラオールを合成することができた。現在結晶化を行っているが、NMRの結果よりall-trans体、cis,trans,cis体、のどちらかであることがわかっており、特に後者はアンチ骨格を有するラダーシロキサンの原料になることから、現在大量合成を行っている。また、脱フェニル塩素化、加水分解では単一の異性体からは単一の生成物を得ており、反応は立体特異的に進行していることがわかる。今後構造決定、および新しい超分子形成の原料として検討を加える。
また、形成した超分子から脱水縮合によりナノサイズのポリマーを作るために、固体状態で脱水縮合を起こすことを計画し、モデル化合物を用いて条件を検討している。
2.ラダーシロキサン合成
本年度は出発物である(i-PrSi(OH)O)_1から、(i-PrPhCl)_2Oとの反応により3環式のラダーシロキサンを合成し、分離、精製しすべての異性体の構造を決定した。これらラダーシロキサンのフェニル基を脱フェニル塩素化により3環式ラダーシロキサンのテトラオールへ導いた。このテトラオールと(i-PrPhCl)_2Oの反応により5環式ラダーシロキサンを初めて合成し、構造決定を行った。

研究成果

• [文献書誌] M.Unno,A.Suto,K.Takada,and H.Matsumoto: "Synthesis of Ladder and Cage Silsesquioxanes from 1. 2. 3. 4-Tetraydroxycycloterasiloxane"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 215-220 (2000)
• [文献書誌] M.Unno,K.Takada,and H.Matsumoto: "Formation of Supermolecule by Assembling of Two Different Silanols"Chem.Lett.. 242-243 (2000)
• [文献書誌] M.Unno,K.Higuchi,K.Furuya,H.Shioyama,S.Kyushin,M.Goto,and H.Matsumoto: "Synthesis, Structure, and Reactions of Octakis (1, 1, 2-trimethylpropyl) octagermacubane,"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 2093-2097 (2000)
• [文献書誌] S.Kyushin,A.Meguro,M.Unno,and H.Matsumoto: "Photolysis of anti-Dodecaalkyltricyclo [ 4.2.0.0^<2.15>] octasilane : Generation and Reactions of Cyclotetrasilene"Chem.Lett.. 494-495 (2000)
• [文献書誌] H.Matsumoto,S.Kyushin,M.Unno,and R.Tanaka: "Syntheses, Structures, and Properties of Ladder Oligosilanes and Ladder Oligogermanes"J.Organomet.Chem.. 611. 52-63 (2000)