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2011 年度 実績報告書

反転σ結合化合物を基軸としたσ電子系の化学

研究課題

研究課題/領域番号 20685004
研究機関東北大学

研究代表者

岩本 武明  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70302081)

キーワードビシクロ[1.1.1]ペンタシラン / X線結晶構造解析 / 反転σ結合 / スタファン / σ共役 / 多環式シラン / ペルシラスタファン / σ-π共役
研究概要

ビシクロ[1.1.1]ペンタシランが橋頭位で3つ連結されたペルシラ[3]スタファンの合成単離およびX線構造解析に成功した。本研究で合成したペルシラ[n]スタファンは2つの紫外可視吸収帯を示し、ビシクロペンタシランユニットの増加に伴って、これらは顕著に長波長シフトした。理論計算の結果、この長波長シフトは橋頭位ケイ素-ケイ素σ結合間の共役、および環骨格を形成するケイ素-ケイ素σ結合間の共役によるものことを明らかにした。さらにビシクロ[1.1.1]ペンタシラン-フェニレンオリゴマーを合成し、ビシクロ[1.1.1]ペンタシランが芳香族基とσ-π共役を示すことを見出した。さらに橋頭位に電子供与性および電子求引性のフェニル基を導入した一連のビシクロ[1.1.1]ペンタシランを合成し、フェニル基上の置換基がビシクロ[1.1.1]ペンタシラン骨格の構造と電子状態に及ぼす効果を明らかにした。
また、1,3-ジシラビシクロブタンが橋頭位で連結された化合物の合成に成功した。この化合物の構造はそのアルコール付加体の構造解析および理論計算により決定した。この化合物は、孤立した1,3-ジシラビシクロブタンユニットおよび同じケイ素数(6個)をもつペルアルキルヘキサシランに比べて顕著に長波長シフトした紫外可視吸収帯を示した。この顕著な長波長シフトした紫外可視収集帯および理論計算から、1,3-ジシラビシクロブタンユニットの橋頭位間ケイ素-ケイ素σ結合同士が顕著に相互作用することを明らかにした。この化合物は熱的に不安定であり、室温では徐々にケイ素-炭素二重結合を分子内に2つ持つ特異な環状化合物へ異性化することを見出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

23年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

23年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Persilastaffanes: Design, Synthesis, Structure, and Conjugation between Silicon Cages2012

    • 著者名/発表者名
      T. Iwamoto, D. Tsushima, E. Kwon, S. Ishida, H. Isobe
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 51 ページ: 2340-2344

    • DOI

      DOI:10.1002/anie.201106422

    • 査読あり
  • [学会発表] 橋頭位にアリール基を持つ新規ビシクロ[1.1.1]ペンタシランの合成と性質2013

    • 著者名/発表者名
      津島大輔、石田真太郎、岩本武明
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2013-03-25
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Persilastaffanes and Related Silicon Compounds2012

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Iwamoto
    • 学会等名
      243rd ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      20120326-20120329
    • 招待講演
  • [学会発表] Persila[n]staffanes and Related Polycyclic Oligosilanes2012

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Iwamoto
    • 学会等名
      4th Asian Silicon Symposium
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2012-10-22
  • [学会発表] [n]スタファンケイ素類縁体の合成とかご型ケイ素骨格間の共役2012

    • 著者名/発表者名
      津島大輔、石田真太郎、權垠相、磯部寛之、岩本武明
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] [n]スタファンケイ素類縁体の合成、構造、および電子状態2011

    • 著者名/発表者名
      津島大輔、石田真太郎、權垠相、磯部寛之、岩本武明
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      20110921-20110923
  • [学会発表] 反転σ結合を有するケイ素クラスターの合成と構造2011

    • 著者名/発表者名
      降矢裕一、石田真太郎、大野公一、岩本武明
    • 学会等名
      平成23年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-09-17

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公開日: 2014-07-24  

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