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2018 年度 実績報告書

ケイ素ーケイ素三重結合化合物を基盤とする新規なケイ素不飽和結合化合物の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K05682
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

関口 章  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 招聘研究員 (90143164)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードケイ素-ケイ素三重結合化合物 / 高周期元素化学 / 多重結合 / π電子化合物 / X線結晶構造解析
研究実績の概要

ケイ素原子間にできるπ結合はエネルギー準位の高いHOMOとエネルギー準位の低いLUMOを有しており、それに起因した物性の発現が期待されている。その中でも特に、アセチレンの高周期元素類縁体である三重結合ケイ素化学種ジシリンはトランス折れ曲がり構造を持ち、アセチレンとは構造化学的にも、反応化学的にも大きく異なっている。単離可能なジシリンと有機小分子との反応を解析することで、ケイ素π電子系の物性解明と、材料科学の基礎としての高周期典型元素化合物の化学、合成法の開拓、構造論、反応論を展開してきた。本研究ではジシリンの求核反応を受けやすい反応性に着目し、昨年度に引き続き、アルカリ金属ハロゲン化物及び新たにカルボニル化合物との付加反応を検討した。ジシリン(R-Si≡Si-R, R=SiiPr[CH(SiMe3)2]2)とフッ化カリウムをTHF中、室温で反応させ、2.2.2-クリプタンドを加えることで、アニオン性ケイ素-ケイ素二重結合構造を持つジシレニド型化合物 [R-Si=Si(F)-R]-・K+ (2.2.2-cryptand)を結晶として単離することができた。しかし、フッ化リチウムやフッ化ナトリウムとは反応せず、金属ハロゲン化物の格子エネルギーが反応性に関与していることが明らかとなった。ジシリンとチオシアン酸カリウムなどのアルカリ金属擬ハロゲン化物との反応を行い、イソチオシアナト置換ジシレニド誘導体が生成することを明らかにした。ジシリンとテトラフェニルシクロペンタジエノンとの反応で酸素置換5員環ジシレン骨格を有するテトラフェニル-4-オキサ-2,3-ジシラビシクロ[3.3.0]オクタ-2,5,7-トリエン誘導体が得られた。また、各種分光学的データから特異な分子構造を持つ酸素置換5員環ジシレンは、酸素原子の非共有電子対とジシレンのπ軌道間での共役が発現することが明らかになった。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Southern Federal University(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      Southern Federal University
  • [国際共同研究] University of Toulouse(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      University of Toulouse
  • [国際共同研究] University of Manchester/Cardiff University/University of Sussex(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Manchester/Cardiff University/University of Sussex
  • [雑誌論文] Tuning Philicity of Dichlorosilylene: Nucleophilic Behavior of the Dichlorosilylene-NHC Complex Cl2Si-IPr2019

    • 著者名/発表者名
      V. Ya. Lee, S. Horiguchi, A. Sekiguchi, O. A. Gapurenko, T. N. Grib-anova, V. I. Minkin, H. Gornitzka
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 ページ: 2902-2906

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b03429

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] From Borapyramidane to Borole Dianion2018

    • 著者名/発表者名
      V. Ya. Lee, H. Sugasawa, O. A. Gapurenko, R. M. Minyaev, V. I. Minkin, H. Gornitzka, A. Sekiguchi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 140 ページ: 6053-6056

    • DOI

      10.1021/jacs.8b03473

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Arsagermene, a Compound with -As=Ge< Double Bond2018

    • 著者名/発表者名
      V. Ya. Lee, M. Kawai, O. A. Gapurenko, V. I. Minkin, H. Gornitzka, A. Sekiguchi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 54 ページ: 10947-10949

    • DOI

      10.1039/c8cc05630g

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rare-Earth Cyclobutadienyl Sandwich Complexes: Synthesis, Structure and Dynamic Magnetic Properties2018

    • 著者名/発表者名
      B. M. Day, F.-S. Guo, S. R. Giblin, A. Sekiguchi, A. Mansikkamaki, R. A. Layfield
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 24 ページ: 16779-16782

    • DOI

      10.1002/chem.201804776

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Tetrahedanes and Cyclobutadienes Linked a π-system: Diradical Character of para-Phenylene-linked Cyclobutadiene2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamoto, Y. Kobayashi, K. Okaniwa, A. Sekiguchi
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Inorganic Ring Systems (IRIS-15)
    • 国際学会
  • [学会発表] R'E'[C4R4] (E' = Group 13 or 15 element) Cages and Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      V. Ya. Lee, H. Sugasawa, K. Ota, Y. Ito, A. Sekiguchi, O. A. Gapurenko, R. M. Minyaev, V. I. Minkin
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Inorganic Ring Systems (IRIS-15)
    • 国際学会
  • [学会発表] Open-shell Silicon Compounds: From Phantom Species to Isolable Compounds and Their Application2018

    • 著者名/発表者名
      A. Sekiguchi
    • 学会等名
      Symposium AIST-WACKER Si Institute
    • 招待講演
  • [学会発表] The Power of “Silyl Trick”: Chemistry of Cyclobutadiene Dianion, Cyclobutadienes, Tetrahedranes, and Pyramidanes2018

    • 著者名/発表者名
      A. Sekiguchi
    • 学会等名
      Technical University of Munich, Lecture within the framework of the WACKER Silicon Institute
    • 招待講演
  • [学会発表] From Silenes and Disilenes to Disilynes and Material Science: Silicon Chemistry from 1973 to Present2018

    • 著者名/発表者名
      A. Sekiguchi
    • 学会等名
      Silicon Chemistry 1951-2018: Celebrating with Robert West
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stable Silyl Radicals: From Phantom Species to Isolable Compounds and Their Application2018

    • 著者名/発表者名
      A. Sekiguchi
    • 学会等名
      9th European Silicon Days
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pyramidanes: New Class of Cluster Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      V. Ya. Lee, Olga A. Gapurenko, A. Sekiguchi, R. M. Minyaev, V. I. Minkin
    • 学会等名
      XXVIII International Conference on Organometallic Chemistry
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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