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2011 年度 実績報告書

高周期14族元素トリアニオン種を用いた三重結合化合物の合成とその高分子化への展開

研究課題

研究課題/領域番号 22350015
研究機関埼玉大学

研究代表者

斎藤 雅一  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80291293)

キーワードトリアニオン等価体 / トリテルロシラン / ジリチオシラン / トリシリルゲルマン / リチオゲルマン / クロロスタンニレン
研究概要

本研究では、概念的に新しい化学種である高周期14族元素トリアニオン等価体を開発し、これを用いてこれまでにほとんど研究例のない高周期14族元素三重結合化合物を系統的に合成し、その特異な構造や物性を明らかにすることを目的とした。
当研究室は既にかさ高いm-テルフェニル型置換基である2,6-ビス(2,4,6-トリイソプロピルフェニル)フェニル基(以下アリール基と略す)を有するアリールトリス(ジメチルシリル)スタンナンを合成し、そのトランスメタル化反応によってトリアニオン等価体であるトリリチオスタンナンの発生に成功している。今回、トリリチオシランの発生を目指し、まず、その前駆体として、ケイ素上にアリール基と三つのトリブチルテルロ基を有する新規なトリテルロシランを合成した。続いて、このアリールトリス(トリブチルテルロ)シランに過剰量のメチルリチウムを作用させ、その反応溶液をヨウ化メチル等の求電子試剤で処理したところ、ジリチオシランに由来する捕捉生成物を確認することができたが、トリリチオシランに由来する捕捉生成物を確認するには至らなかった。従って、アリールトリス(トリブチルテルロ)シランとメチルリチウムの反応では、ジリチオシランまでは発生するものの、トリリチオシランは発生しないことがわかった。ゲルマニウムのトリアニオン等価体を目指した研究も並行して行った。ゲルマニウム上にアリール基と三つのジメチルシリル基を有するアリールトリス(ジメチルシリル)ゲルマンを新規に合成し、これとメチルリチウムの反応を検討したところ、リチオ化は一段階で止まり、リチオゲルマンの単離に成功した。この分子構造をX線構造解析により明らかにした。異核三重結合化合物の合成を目指し、このリチオゲルマンとアリールトリクロロスタンナンとの反応を検討したところ、ゲルマニウム-スズ結合は形成されず、予想外のアリールクロロスタンニレンが生成した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

目指す高周期14族元素トリアニオン等価体を発生させるまでには至っていないが、様々な前駆体を合成し、そのトランスメタル化の詳細をきちんとつきとめている。また、研究の過程で予想外の反応を見つけており、研究を広範囲に展開することが可能になりつつある。

今後の研究の推進方策

アリールトリス(トリブチルテルロ)シランに対しては、ヨウ化リチウムなどの新たなトランスメタル化反応を検討し、トリリチオシランの発生を目指す。単離に成功したリチオゲルマンを用いて予想外の反応が見つかったので、この性質を生かした新しい化学種の創製を目指す。高周期14族元素トリアニオン等価体の単離が困難な場合には、反応系中で発生させたものを用いて次の反応を行うなどのワンポット反応も検討する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular Structure and Electronic State of the Dibenzo[a,e]pentalene Anion Radical2012

    • 著者名/発表者名
      M. Saito, Y. Hashimoto, T. Tajima, K. Ishimura, S. Nagase and M. Minoura
    • 雑誌名

      Chem. Asian J

      巻: 7 ページ: 480-483

    • DOI

      DOI:10.1002/asia.201100711

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a Novel Lithocene that has Aromatic-like Nature with Non-aromatic Rings2011

    • 著者名/発表者名
      M. Saito, T. Kuwabara, K. Ishimura and S. Nagase
    • 雑誌名

      Chem. Asian J

      巻: 6 ページ: 2907-2910

    • DOI

      DOI:10.1002/asia.201100619

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1,1'-Di-tert-butyl-2,2',3,3',4,4',5,5'-octaethyl-1,1'-bistannole2011

    • 著者名/発表者名
      Masaichi Saito
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.E

      巻: 67 ページ: m949

    • DOI

      Doi:10.1107/S1600536811022951

    • 査読あり
  • [学会発表] ゲルマニウム上にかさ高いアリール基を有するトリシリルゲルマンの合成と反応2012

    • 著者名/発表者名
      黒川暢昭、斎藤雅一
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] かさ高いアリール基を有するトリシリルシランの合成とその脱シリル化反応2012

    • 著者名/発表者名
      江畑裕章、斎藤雅一
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] 骨格にスズや鉛を有する新しい共役電子系化合物の合成、構造及び反応2011

    • 著者名/発表者名
      斎藤雅一
    • 学会等名
      第38回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      石川県立音楽堂邦楽ホール
    • 年月日
      2011-12-07
  • [学会発表] かさ高いアリール基を有するトリテルロシランのケイ素上でのテルルーリチウム交換反応2011

    • 著者名/発表者名
      斎藤雅一
    • 学会等名
      第15回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 発表場所
      シーバル須磨
    • 年月日
      2011-10-21
  • [学会発表] かさ高い置換基を有するアリールトリテルロシランの合成と反応2011

    • 著者名/発表者名
      江畑裕章、斎藤雅一
    • 学会等名
      日本化学会第5回関東支部大会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2011-08-31
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.saitama-u.ac.jp/msaito-lab/masaichi/top.html

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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