テトラヘドランの新展開:高歪み分子による新しいσ-π共役分子の構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21750033
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 中本 真晃 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (90334044)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 高周期典型元素化合物 / ケイ素化合物 / 高歪み分子 / σ-π共役

研究概要

シクロブタジエンの原子価異性体の一つであるテトラヘドランは、正四面体構造をした炭化水素分子のことで、4枚のシクロプロパン環の縮環した非常に歪みの大きい分子である。高歪みσ結合からなる分子を構築し「σ-π共役系」の電子構造の解明を目指して研究を行った。ケイ素置換基により立体的かつ電子的に安定化された高歪み有機分子を合成し、光や熱等の外部刺激によって誘起される分子変換について詳細に検討した。本研究により、ケイ素置換基に代表されるような高周期典型元素の特性を利用することで、高歪みσ結合を制御することが可能であると分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Cyclobutadiene to Tetrahedrane : Valence Isomerization Induced by One-electron Oxidation (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto, Y.Inagaki, T.Ochiai, M.Tanaka, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: Heteroatom Chemistry in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perfluoroaryltetrahedranes : Tetrahedranes with Extended σ-π Conjugation (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto, Y.Inagaki, M.Nishina, A.Sekiguchi
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 3172-3173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Properties and Computations of Stable Radicals of the Heavy Group 14 Elements (Si, Ge and Sn) (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Y.Becker, V.Ya.Lee, M.Nakamoto, A.Sekiguchi, A.Chrostowska, A.Dargelos
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 15 ページ: 8480-8484
  • 査読あり
• [学会発表] Photoisomerization of perfluoroaryltetrahedranes to perfluoroarylcyclobutadienes (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Inagaki, M.Nakamoto, A.Sekiguchi
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Tetrahedrane to cyclobutadiene : A new extended σ-π conjugated system (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto,Y.Inagaki, M.Nishina, T.Ochiai, A.Sekiguchi
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA.
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 硫黄置換テトラヘドラン:テトラヘドラニルスルフィド及びスルホンの合成、構造、及び反応性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合達海・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第37回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 室蘭市民会館
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 硫黄置換テトラヘドラン:テトラヘドラニルスルフィド及びスルホンの合成、構造、及び反応性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合達海・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第14回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: ニューウェルシティ湯河原
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] 1,2,3,4-テトラクロロ-1,3-ジシラシクロブタンの合成とその還元反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 遠藤雅久・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第14回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: ニューウェルシティ湯河原
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] トリス(トリメチルシリル)ペンタフルオロフェニルシクロブタジエンの合成と構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣佑亮・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第14回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: ニューウェルシティ湯河原
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Tetrahedrane and Cyclobutadiene : Isomerization, Structure and Sigma-Pi Conjugation (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Nakamoto・Yusuke Inagaki・Tatsumi Ochiai・Motoaki Nishina・AkiraSekiguchi
  • 学会等名: 3rd Asian Silicon Symposium (ASiS III)
  • 発表場所: Hangzhou, China.
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] パーフルオロアリールシクロブタジエン:テトラヘドランからシクロブタジエンへの光異性化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣佑亮・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第57回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 中央大学多摩キャンパス
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] アリールチオ基を有するテトラヘドランの合成及び反応性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合達海・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] テトラブロモ-1,3-ジシラシクロブタンの合成及び還元反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 遠藤雅久・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 日本化学会 第4回関東支部大会
  • 発表場所: 筑波大学 筑波キャンパス
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] 硫黄置換テトラヘドランの合成、構造、及び反応性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合達海・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 日本化学会 第4回関東支部大会
  • 発表場所: 筑波大学 筑波キャンパス
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] テトラヘドランからシクロブタジエンへの光異性化反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣佑亮・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 日本化学会 第4回関東支部大会
  • 発表場所: 筑波大学 筑波キャンパス
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] ジフェニルテトラヘドラニルスルフィド:初めての硫黄置換テトラヘドランの合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合達海・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第90回春期年会
  • 発表場所: 大阪-近畿大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] テトラヘドランの光異性化反応によるパーフルオロアリールシクロブタジエンの合成と構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣佑亮・仁科元彬・中本真晃・関口章
  • 学会等名: 第90回春期年会
  • 発表場所: 大阪-近畿大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] ケイ素置換基を有する様々なテトラヘドラン誘導体の合成と構造:σ-π共役と原子価異性化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中本真晃・田中正信・仁科元彬・稲垣佑亮・落合達海・関口章
  • 学会等名: 第36回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 鳥取 とりぎん文化会館
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] テトラヘドラン化学の新展開:高歪みσ-π共役分子の特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中本真晃・田中正信・仁科元彬・稲垣佑亮・関口章
  • 学会等名: 第13回ケイ素化学協会シンポジウム
  • 発表場所: 佐賀 唐津ロイヤルホテル
  • 年月日: 2009-10-30
• [図書] 有機金属化学の最前線-多様な元素を使いこなす-(第2章 低配位典型元素化合物の化学)(宮浦憲夫・鈴木寛治・小澤文幸・山本陽介・永島英夫 編) (2011)
  • 著者名/発表者名: 関口章、中本真晃
  • 総ページ数: 17-36
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] 有機ケイ素化学の応用展開-機能性物質のためのニューシーズ- Application and Progress of Organosilicon Chemistry-New Seeds for Functional Materials-(第4章ケイ素を含む共役電子系:ケイ素置換テトラヘドラン)(玉尾皓平監修) (2010)
  • 著者名/発表者名: 関口章、中本真晃
  • 総ページ数: 208-214
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.chem.tsukuba.ac.jp/sekiguch/