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2012 年度 実績報告書

高周期14族元素による特異なπ空間の創出と反応場の形成

公募研究

研究領域高次π空間の創発と機能開発
研究課題/領域番号 23108701
研究機関筑波大学

研究代表者

関口 章  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90143164)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワードケイ素-ケイ素三重結合 / 高周期14族元素 / ジシリン / π空間 / 非平面π結合 / 付加反応 / ヘテロ元素化合物 / X線結晶構造解析
研究概要

ケイ素-ケイ素三重結合化合物ジシリンは、構造化学的にも反応化学的にも炭素アセチレンとは著しく異なるため特異なπ空間を創出し、炭素アセチレンには見られない新規な反応場を形成することを明らかにしてきた。直線構造のアセチレンとは対照的に、ジシリンの構造はトランスに折れ曲がり、π及びπ*軌道の縮退が解け、面外対称・面内非対称のπ及びπ*軌道を形成し、反応性が高く、従来法では得難いケイ素不飽和結合化合物の良い前駆体となることを明らかしてきた。本年度は、ヘテロ元素化合物の三重結合化合物ジシリンへの付加反応を理論的に検討しながら、詳細な検討を行った。ジシリンはアミンやチオールなどと容易に付加反応を起こし、従来合成の困難であったヘテロ元素の置換した二重結合ケイ素化合物を簡便かつ効率的に合成することが可能になった。1級または2級アミンとの反応ではアミノ置換ケイ素二重結合化合物が得られた。一方、立体的に小さなアルキルアミノ基の場合、窒素上の非共有電子対とケイ素二重結合とのπ共役が発現し、アミノ基の置換していないsp2ケイ素が非平面化することを構造解析による分子構造の解明と計算化学によって明らかにした。また、ヒドロホウ素化反応では、B-H結合がケイ素三重結合にアンチ付加することを見出し、アセチレンのヒドロホウ素化反応とは明らかに機構が異なることを明らかにした。これら付加反応はいずれも触媒を必要とせず、かつ副生成物を全く生じず、ケイ素三重結合への付加反応は、新しい含ケイ素π結合形成反応として有用であるあることを提示できた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] [[(Me_3Si)_2CH]_2PrSi(NHC)Si=Si(Me)SiPr[CH(SiMe_3)_2]^2]^+ : A Molecule with Disilenyl Cation Character.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 ページ: 836-819

    • DOI

      doi.org/10.1021/ja210669n

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Disilene with π-Accepting Groups from the Reaction of Disilyne RSi≡SiR(R=Si^'Pr[CH(SiMe_3)_2]) with Isocyanides.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeuchi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 ページ: 2954-2957

    • DOI

      doi.org/10.1021/ja212065a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Isolable NHC-stabilized Silylene Radical Cation : Synthesis and Structural Characterization.2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 ページ: 5540-5543

    • DOI

      doi/qrg/10.1021/ja301180v

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Developments in the Reactivity of Stable Disilynes.2012

    • 著者名/発表者名
      M. Asay
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 85(印刷中)

    • DOI

      doi:10.1246/bcsj.20120212

    • 査読あり
  • [学会発表] Novel Ring Systems from Disilynes2012

    • 著者名/発表者名
      関口章
    • 学会等名
      International Symposium on Inorganic Ring Systems (IRIS 13)
    • 発表場所
      Victoria, Canada(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-30
  • [学会発表] 三重結合ケイ素化合物ジシリンの創製と特異なπ反応場の形成2012

    • 著者名/発表者名
      関口章
    • 学会等名
      高次π空間の創発と機能開発 第8回公開シンポジウム
    • 発表場所
      ホテルアローレ 石川県加賀市(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-20
  • [学会発表] 新しいπ結合をもつ分子:三重結合ケイ素化合物ジシリンの創製研究と特異な反応場の形成2012

    • 著者名/発表者名
      関口章
    • 学会等名
      豊田中央研究所特別講演
    • 発表場所
      豊田中央研究所 愛知県長久手市(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-25
  • [学会発表] 安定な高周期14族元素ラジカルの合成とその応用2012

    • 著者名/発表者名
      関口章
    • 学会等名
      平成24年度TIMS研究交流会講演会
    • 発表場所
      筑波大学総合研究B棟(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-02
  • [学会発表] Schrock-type Titanium Silylene and Germylene Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      V Ya. Lee
    • 学会等名
      10th International Conference on Heteroatom Chemistry (ICHAC10)
    • 発表場所
      京都大学化学研究所
    • 年月日
      2012-05-20
  • [学会発表] 有機ケイ素化学の進化:ケイ素-ケイ素三重結合化合物の創製研究と特異な反応場の形成2012

    • 著者名/発表者名
      関口章
    • 学会等名
      中国四国支部第67回パネル討論会
    • 発表場所
      広島大学理学部(招待講演)
    • 年月日
      2012-05-19
  • [図書] Comprehensive Inorganic Chemistry II Chapter 1.13 Multiply Bonded Compounds of the Heavy Group 14 Elements.2012

    • 著者名/発表者名
      V. Ya. Lee, A. Sekiguchi
    • 総ページ数
      36
    • 出版者
      Elsevier, Wiley
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.tskukba.ac.jp/sekiguch/

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公開日: 2014-07-16  

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