高周期14族元素芳香族化合物の合成、構造及び反応性に関する研究

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16550028
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 一戸 雅聡 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 助教授 (90271858)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: 元素科学 / 高周期典型元素 / 構造有機化学 / 芳香族化合物

研究概要

有機化学において確立された芳香族化合物の化学は、現在その骨格元素の一部または全てを高周期典型元素に置換した化合物に拡張されつつある。本研究では、「高周期14族元素芳香族化合物の化学」を展開することを目的とし、骨格元素の全てまたは一部を高周期14族元素で置換した種環サイズの(4n+2)π電子系環状化合物の合成法を開発し、それらの構造、物性、反応性について検討し、実験的・理論的に検討することを目的とした。
その結果、本研究を通して骨格がケイ素のみ、ゲルマニウムのみからなる3員環2π電子系化合物の合成に成功し、その構造化学的特徴から芳香族性化学種であることを実験的に明らかにした。一方で、4員環6π電子系芳香族化合物であるシクロブタジエンジアニオンの骨格元素を全てケイ素またはケイ素/ゲルマニウムで置換した化合物は、ジカリウム塩の状態では折れ曲がった4員環骨格を持ち芳香族性を発現しないが、遷移金属錯体の配位子とすることで平面4員環骨格の芳香族性を持ちうるという二面性を持ち、類似性と共に相違性も見いだされた。
また、炭素-炭素二重結合、ケイ素-ゲルマニウム二重結合、飽和ケイ素1個からなる不飽和5員環化合物を出発物質とし、ジシラゲルマシクロペンタジエニドイオンを得ることにも成功し、炭素2個、ケイ素2個、ゲルマニウム1個からなる5員環6π電子系化合物が芳香族化学種であることを明らかにし、遷移金属錯体における配位子として組み込むことにも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] An Isolable Disilyne Anion Radical and a New Route to the Disilenide Ion upon Reduction of a Disilyne (2007)
  • 著者名/発表者名: Rei Kinjo
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 129・1 ページ: 26-27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Heavy Cyclopropene Analogues R_4SiGe_2 and R_4Ge_3(R = SiMe^tBu_2) New Members of the Cyclic Digermenes Family (2007)
  • 著者名/発表者名: Vladimir Ya. Lee
  • 雑誌名: Journal of Organometallic Chemistry 692・1-3 ページ: 10-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Conversion of Disilenide into Silene : Silyl Anion-substituted Silene by a Sila-Peterson-type Reaction from an sp^2-type Silyl Anion (2007)
  • 著者名/発表者名: Shigeyoshi Inoue
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 46(印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Stable Cyclic Silenes from Reaction of Disinides with Carboxylic Acid Chlorides (2007)
  • 著者名/発表者名: Iulia Bejan
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 46(印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Heavy Analogues of the 6π-Electron Anionic Ring Systems : Cyclopentadienide Ion and Cyclobutadiene Dianion (2007)
  • 著者名/発表者名: Vladimir Ya. Lee
  • 雑誌名: Journal of Organometallic Chemistry (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An Isolable Disilyne Anion Radical and a New Route to the Disilenide Ion upon Reduction of a Disilyne. (2007)
  • 著者名/発表者名: R.Kinjo, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 129 ページ: 26-27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Heavy Cyclopropene Analogues R_4SiGe_2 and R_4Ge_3 (R=SiMe^tBu_2) New Members of the Cyclic Digermenes Family. (2007)
  • 著者名/発表者名: V.Ya.Lee, H.Yasuda, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of Organometallic Chemistry 692 ページ: 10-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Heavy Analogues of the 6π-Electron Anionic Ring Systems : Cyclopentadienide Ion and Cyclobutadiene Dianion. (2007)
  • 著者名/発表者名: V.Ya.Lee, K.Takanashi, R.Kato, T.Matsuno, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of Organometallic Chemistry (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A (Tetrasilacyclobutadiene)tricarbonyliron complex [η^4-(^tBu_2MeSi)_4Si_4]Fe(CO)_3 : The Silicon Cousin of Pettit (Cyclobutadiene)tricarbonyliron complex (η^4-H_4C_4)Fe(CO)_3 (2006)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Takanashi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 45・20 ページ: 3269-3272
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Chemistry of Disilyne with a Genuine Si-Si Triple Bond : Synthesis, Structure, and Reactivity (2006)
  • 著者名/発表者名: Akira Sekiguchi
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 79・6 ページ: 825-832
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Solid-State ^<29>Si NMR Study of RSiSiR-A Tool for Analyzing the Nature of the Si-Si Bond. (2006)
  • 著者名/発表者名: V.Kravchenko, R.Kinjo, A.Sekiguchi, M.Ichinohe, R.West, Y S.Balazs, A.Schmidt, M.Karni, Y.Apeloig
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 128 ページ: 14472-14473
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A (Tetrasilacyclobutadiene)tricarbonyliron complex [η^4-(^tBu_2MeSi)_4Si_4]Fe(CO)_3 : The Silicon Cousin of Pettit (Cyclobutadiene)tricarbonyliron complex (η^4-H_4C_4)Fe(CO)_3. (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Takanashi, V.Ya.Lee, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 45 ページ: 3269-3272
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Chemistry of Disilyne with a Genuine Si-Si Triple Bond : Synthesis, Structure, and Reactivity. (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Sekiguchi, M.Ichinohe, R.Kinjo
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 79 ページ: 825-832
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Conversion of Disilenide into Silene : Silyl Anion-substituted Silene by a Sila-Peterson-type Reaction from an sp^2-type Silyl Anion. (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Inoue, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 46, (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Stable Cyclic Silenes from Reaction of Disinides with Carboxylic Acid Chlorides. (2006)
  • 著者名/発表者名: I.Bejan, D.Gccl, S.Inoue, M.Ichinohe, A.Sekiguchi, D.Scheschkewitz
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 46, (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tetrasilacyclobutadiene (^tBu_2MeSi)_4Si_4 : A New Ligand for Transition Metal Complexes (2005)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Takanashi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 127・16 ページ: 5768-5769
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cyclotrisilenylium Ion : The Persilaaromatic Compound (2005)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Ichinohe
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 127・28 ページ: 9978-9979
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Heavy Analogue of CpLi : Lithium 1,2-Disila-3-germacyclopentadienide, a 6π-Electron Aromatic System (2005)
  • 著者名/発表者名: Vladimir Ya. Lee
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 127・38 ページ: 13142-13143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] SiGe_2 and Ge_3 : Cyclic Digermenes that Undergo Unexpected Ring-Expansion reactions (2005)
  • 著者名/発表者名: Vladimir Ya. Lee
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 44・36 ページ: 6378-6381
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Reaction of Dilithiosilane R_2SiLi_2 and -germane R_2GeLi_2(R = SiMe^tBu_2 with MesBCl_2 (Mes = 2,4,6-trimethylphenyl : Evidence for the Formation of Silaborene R_2Si=BMes and Germaborene R_2Ge=BMes (2005)
  • 著者名/発表者名: Norio Nakata
  • 雑誌名: Chemistry Letters 34・4 ページ: 582-583
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Disilenyl Anions Derived from Reduction of Tetrakis(di-tert-butylmethylsilyl)disilene with Metal Naphthalenide through Disilene Dianion Intermediate : Synthesis and Characterization (2005)
  • 著者名/発表者名: Shigeyoshi Inoue
  • 雑誌名: Chemistry Letters 34・11 ページ: 1564-1565
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tetrasila-1,3-butadiene and its transformation to disilenyl anions (2005)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Ichinohe
  • 雑誌名: Silicon Chemistry 3 ページ: 111-116
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Solid-State ^<29>Si NMR Study of RSiSiR - A Tool for Analyzing the Nature of the Si-Si Bond (2005)
  • 著者名/発表者名: Victoria Kravchenko
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 128・45 ページ: 14472-14473
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tetrasilacyclobutadiene (^tBu_2MeSi)_4Si_4 : A New Ligand for Transition Metal Complexes. (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Takanashi, V.Ya.Lee, T.Matsuno, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 127 ページ: 5768-5769
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cyclotrisilenylium Ion : The Persilaaromatic Compound. (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Ichinohe, M.Igarashi, K.Sanuki, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 127 ページ: 9978-9979
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Heavy Analogue of CpLi : Lithium 1,2-Disila-3- germacyclopentadienide, a 6-Electron Aromatic System. (2005)
  • 著者名/発表者名: V.Ya.Lee, R.Kato, M.Ichinohe, Akira Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 127 ページ: 13142-13143
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] SiGe_2 and Ge_3 : Cyclic Digermenes that Undergo Unexpected Ring-Expansion reactions. (2005)
  • 著者名/発表者名: V.Ya.Lee, H.Yasuda, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 44 ページ: 6378-6381
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Reaction of Dilithiosilane R_2SiLi_2 and-germane R_2GeLi_2 (R=SiMe^tBu_2) with MesBCl_2 (Mes=2,4,6-trimethylphenyl) : Evidence for the Formation of Silaborene R_2Si=BMes and Germaborene R_2Ge=BMes. (2005)
  • 著者名/発表者名: N.Nakata, R.Izumi, V.Ya.Lee, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 34 ページ: 582-583
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Disilenyl Anions Derived from Reduction of Tetrakis(di-tert-butylmethylsilyl)disilene with Metal Naphthalenide through Disilene Dianion Intermediate : Synthesis and Characterization. (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Inoue, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 34 ページ: 1564-1565
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tetrasila-1,3-butadiene and its transformation to disilenyl anions. (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Ichinohe, K.Sanuki, S.Inoue, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Silicon Chemistry 3 ページ: 111-116
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Stable Compound Containing a Silicon-Silicon Triple Bond (2004)
  • 著者名/発表者名: Akira Sekiguchi
  • 雑誌名: Science 305 ページ: 1755-1757
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cyclobutadiene Dianions Consisting of Heavier Group 14 Elements : Synthesis and Characterization (2004)
  • 著者名/発表者名: Vladimir Ya. Lee
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 126・15 ページ: 4758-4759
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 1,3-Disila-2-gallata- and -indataalleneic Anions [>Si=M=Si<]^- Li^+ (M = Ga, In) : Compounds Featuring Double Bonds Between Elements of Groups 13 and 14 (2004)
  • 著者名/発表者名: Norio Nakata
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 126・16 ページ: 5058-5059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Isolable Anion Radical of Blue Disilene (^1Bu_2MeSi)_2Si=Si(SiMe^tBu_2)_2 Formed upon One Electron Reduction : Synthesis and Characterization (2004)
  • 著者名/発表者名: Akira Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 126・31 ページ: 9626-9627
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The First Bicyclo[1.1.0]butane Dianion of Heavier Group 14 Elements (2004)
  • 著者名/発表者名: Vladimir Ya. Lee
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 43・48 ページ: 6703-6705
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Disilenyllithium from Tetrasila-1,3-butadiene : A Silicon Analogue of a Vinyllithium (2004)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Ichinohe
  • 雑誌名: Organometallics 23・13 ページ: 3088-3090
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Photochemical Generation of Halo(silyl)silylene : Spectroscopic Observation and Reactivity (2004)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tanaka
  • 雑誌名: Chemistry Letters 33・11 ページ: 1420-1421
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 三重結合ケイ素化合物ジシリン (2004)
  • 著者名/発表者名: 関口 章
  • 雑誌名: 21世紀の有機ケイ素化学-機能性物質科学の宝庫- ページ: 16-21
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ポリシランデンドリマー (2004)
  • 著者名/発表者名: 一戸 雅聡
  • 雑誌名: 21世紀の有機ケイ素化学-機能性物質科学の宝庫- ページ: 107-112
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Stable Compound Containing a Silicon-Silicon Triple Bond. (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Sekiguchi, R.Kinjo, M.Ichinohe
  • 雑誌名: Science 305 ページ: 1755-1757
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cyclobutadiene Dianions Consisting of Heavier Group 14 Elements : Synthesis and Characterization. (2004)
  • 著者名/発表者名: V.Ya.Lee, K.Takanashi, T.Matsuno, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 126 ページ: 4758-4759
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 1,3-Disila-2-gallata-and-indataalleneic Anions [>Si=M=Si<]-Li+(M=Ga, In): Compounds Featuring Double Bonds Between Elements of Groups 13 and 14. (2004)
  • 著者名/発表者名: N.Nakata, R.Izumi, V.Ya.Lee, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 126 ページ: 5058-5059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Isolable Anion Radical of Blue Disilene (^tBu_2MeSi)_2Si=Si(SiMe^tBu_2)_2 Formed upon One Electron Reduction : Synthesis and Characterization. (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Sekiguchi, S.Inoue, M.Ichinohe, Y.Arai
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 126 ページ: 9626-9629
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The First Bicyclo[1.1.0]butane Dianion of Heavier Group 14 Elements. (2004)
  • 著者名/発表者名: V.Ya.Lee, K.Takanashi, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 43 ページ: 6703-6705
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Disilenyllithium from Tetrasila-1,3-butadiene : A Silicon Analogue of a Vinyllithium. (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Ichinohe, K.Sanuki, S.Inoue, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Organometallics 23 ページ: 3088-3090
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Photochemical Generation of Halo(silyl)silylene : Spectroscopic Observation and Reactivity. (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Tanaka, M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 33 ページ: 1420-1421
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Disilyne having Silicon-Silicon Triple Bond (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Sekiguchi, M.Ichinohe
  • 雑誌名: Organnosilicon Chemistry in 21st Century -The Treasury of Functional Material Science-(ed by K.Tamao)(CMC Publishing, Tokyo) Chapter 1 ページ: 16-21
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Polysilane-dendorimer (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Ichinohe, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Organnosilicon Chemistry in 21st Century -The Treasury of Functional Material Science-(ed by K.Tamao)(CMC Publishing, Tokyo) Chapter 2 ページ: 107-112
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より