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2013 年度 実績報告書

リン化合物の特性を活用した感応性化学種の創製

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 25109512
研究機関東京大学

研究代表者

狩野 直和  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00302810)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードリン / ホウ素 / 結合 / 超原子価化合物
研究実績の概要

本研究では様々なリンを含む新規な骨格構造を作ることを目的として、実験による研究を行った。初めに、求核性を示すアニオン性4配位リン化合物と白リンの反応を試みたが、反応は進行しなかった。ルイス酸としてホウ素試薬を存在させて反応を試みたところ、アニオン性リン化合物がホウ素試薬と直接反応し、5配位リン原子と4配位ホウ素原子の間に結合を有する化合物が得られた。このような結合を持つ超原子価リン化合物はこれまでに報告されておらず、新規な結合である。アニオン性化合物の構造は各種多核NMRスペクトル、マススペクトル、X線結晶構造解析により決定した。結晶構造において、三方両錐構造をとるリン原子と四面体構造をとるホウ素原子が直接結合していることが確認され、その結合長はリン-ホウ素結合を有する一般的なホスフィンボランと同程度であった。リンとホウ素の配位状態を反映して、リン-ホウ素結合の近傍は立体的に混雑しており、リン-ホウ素結合は置換基によって完全に覆われていることがわかった。DFT計算の結果、ホウ素原子上の置換基の種類によってリン-ホウ素間結合の分極は大きく変化することが明らかとなり、NMRスペクトルからも支持された。電気化学測定の結果、非可逆な還元波を示し、酸化波は観測されなかった。その結果を反映して、得られたアニオン性リン-ホウ素結合化合物は空気中、室温で取り扱えるほどの十分な安定性を有していることがわかった。

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

本研究の目的はリンを含む新規な骨格構造を創り、その構造や基本的な性質を調べることであるので、その目的に照らし合わせれば、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

リン原子およびホウ素原子の置換基の種類を変更して、より反応活性な誘導体を合成し、反応性を検討する。新規化合物の構造や反応性について共同研究を行って、研究を進展させる。リン原子とホウ素原子の組み合わせをフラストレーテッド・ルイスペアとして活用し、小分子の活性化に展開した研究を進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Royal Society of Chemistry2013

    • 著者名/発表者名
      N. Kano, K. Yanaizumi, X. Meng, N. Havare, T. Kawashima
    • 雑誌名

      Synthesis of a Phosphine Imide Bearing a Hydrosilane Moiety, and Its Water-Driven Reduction to a Phosphine

      巻: 49 ページ: 10373-10375

    • DOI

      10.1039/c3cc43955k

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高配位14族元素を含む新種の結合の構築2013

    • 著者名/発表者名
      狩野直和
    • 学会等名
      配位プログラミング合同班会議
    • 発表場所
      湯の宿木もれび(滋賀)
    • 年月日
      2013-12-19 – 2014-12-20
  • [学会発表] Hydrolytic Oxidation of a Triarylhydrosilane Bearing a Phosphine Imide Moiety to a Silanol2013

    • 著者名/発表者名
      Naokazu Kano, Kazuhide Yanaizumi, Takayuki Kawashima, Xiangtai Meng, Nizam Havare
    • 学会等名
      The 13th Tateshina conference on Organic Chemistry
    • 発表場所
      蓼科フォーラム(長野)
    • 年月日
      2013-11-08 – 2013-11-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Umpolung of Hydrogen Atom of Water by Utilization of Some Properties of Organophosphorus Compounds2013

    • 著者名/発表者名
      Naokazu Kano, Hideaki Miyake, Takayuki Kawashima
    • 学会等名
      新学術領域研究「感応性化学種が拓く新物質科学」第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2013-06-10 – 2014-06-11
  • [図書] 現代ケイ素化学 体系的な基礎概念と応用に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      狩野直和・川島隆幸
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2016-06-01  

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