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2016 年度 実績報告書

シリレンの単一ケイ素上に共存するルイス酸・塩基部位を利用したπ電子系改変反応

研究課題

研究課題/領域番号 25708004
研究機関東北大学

研究代表者

石田 真太郎  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90436080)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードシリレン / 環化付加 / 高歪み化合物 / フラーレン / 複素環
研究実績の概要

[1] 嵩高いシラノールが触媒するピリジンの2-位に対するシリレンのCH挿入反応の機構について、重水素ラベルした基質を用いて調べた。その結果より、本反応にはピリジンの配位によりシリレンの塩基性が高められ、シラノールからプロトンを引き抜く過程があることがわかり、シリレンがルイス酸性、ルイス塩基性両方の性質を持っていることが反応の進行に関わっていることを確認した。
[2] シリレンと種々の含窒素複素環との反応を行い、窒素の位置と数に応じて、生成物が大きく異なることを見出した。特に、ピラジンとの反応においては、ジアザジシラシクロオクタトリエンが得られ、その構造には著しく歪んだトランスアルケン部位がある事をX線結晶構造解析から明らかにした。この化合物は可視領域に吸収を持ち、その原因を理論計算から明らかにした。
[3] シリレンとC60の反応を行った。反応条件の精査の結果、シリレンC60の 1:1付加体の高収率合成および単離に成功し(単離収率45%)、その構造を最終的にX線結晶構造解析により決定した。その結果、シリレンはC60の(6,6)結合に付加していることがわかった。また、結合長から、これまでの計算による推定通り、シラシクロプロパン型の構造である事が明らかになった。興味深い事に、シリレンとC60の 1:1付加体はテトラクロロエタン中でメチル基の転位を伴う異性化が進行し、最終的にはジシラシクロペンタン型の付加体となった。この反応ではメチル基の転位が進行する事から、中間体として、ケイ素が正電荷、C60側が負電荷の双性イオンの存在が強く示唆された。これらの結果は、シリレンのC60への付加が新規シリル化フラーレン誘導体の合成に有用である事を示しており、極めて重要であると考えている。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] An Isolable Potassium Salt of a Borasilene-Chloride Adduct2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko Suzuki, Shintaro Ishida, Sota Sato, Hiroyuki Isobe, Takeaki Iwamoto
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 ページ: 4593-4597

    • DOI

      10.1002/anie.201612545

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Isolation and Characterization of Radical Anions Derived from a Boryl-Substituted Diphosphene2017

    • 著者名/発表者名
      Shun-suke Asami, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto, Katsunori Suzuki, Makoto Yamashita
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed..

      巻: 56 ページ: 1658-1662

    • DOI

      10.1002/anie.201611762

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pentasila-1,4-diene: Homoconjugation between Si=Si Double Bonds via a SiMe2 Unit2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Kosai, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 ページ: 99-102

    • DOI

      10.1021/jacs.6b11912

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Two-Coordinate Cyclic (Alkyl)(amino)silylene: Balancing Thermal Stability and Reactivity2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Kosai, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 ページ: 15554-15558

    • DOI

      10.1002/anie.201608736

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Potassium Diboryllithate: Synthesis, Bonding Properties, and the Deprotonation of Benzene2016

    • 著者名/発表者名
      Takuto Ohsato, Yuri Okuno, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto, Ka-Ho Lee, Zhenyang Lin, Makoto Yamashita, Kyoko Nozaki,
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 ページ: 11426-11430

    • DOI

      10.1002/anie.201605005

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent Advances in Disilene and Disilyne Mononuclear Transition Metal Complexes and Related Compounds2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev.

      巻: 314 ページ: 36-63

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2015.11.007

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 低配位有機ケイ素および 有機リン化合物の安定化2016

    • 著者名/発表者名
      石田真太郎
    • 学会等名
      第15回化学系若手研究者セミナー
    • 発表場所
      東北大学大学院薬学研究科 大講義室、宮城
    • 年月日
      2016-10-08 – 2016-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation of Diorganosilanone in the Condensed Phase2016

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ishida
    • 学会等名
      8th European Silicon Days
    • 発表場所
      Poznan, Poland
    • 年月日
      2016-08-28 – 2016-08-31
    • 国際学会
  • [学会発表] 14族および15族元素の安定二配位化合物: 分子デザイン、合成、特異な反応性2016

    • 著者名/発表者名
      石田真太郎
    • 学会等名
      第49回有機金属若手の会 夏の学校
    • 発表場所
      東海大学嬬恋高原研修センター, 群馬
    • 年月日
      2016-07-12 – 2016-07-13
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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