Development of Zero-Valent Group 13 Species and Application for Element Transfer Reactions

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20561
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0502:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: Ota Kei 近畿大学, 理工学部, 助教 (40963971)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 典型元素 / 低配位化学種 / 立体保護基 / 分子変換 / 無機材料

Outline of Final Research Achievements

The thermally unstable diarylsilylene (Rind)2Si: was synthesized and confirmed by　low temperature 29Si NMR and single-crystal X-ray structural analysis of a mixed crystal with cyclic hydrosilane. Additionally, reactions between diarylgermylene and various boron reagents were investigated. Notably, reactions with boron trihalides gave dihalogermane, while reactions with tris(pentafluorophenyl)borane resulted in the formation of a cyclized product via intramolecular C-H bond insertion. These results provided crucial insights into the stability of divalent species of Group 14 elements and the mechanisms in intramolecular C-H activation depending on the central element.

Free Research Field

典型元素化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一方、低原子価のホウ素化合物を安定化する補助配位子としてはカルベンとホスフィンがよく利用されており、その他のヘテロ原子配位子の活用は限られている。本研究は、縮環型立体保護基を持つジアリールテトリレンの化学的特性を明らかにすることで、14族元素の二価化学種の安定性や反応メカニズムに関する新たな知見を提供した。また、ジアリールゲルミレンとホウ素試薬との反応を通じて、新奇のC-H結合活性化に関する知見を得た。今後のメカニズム解明によって化学分野における基礎研究の発展が見込まれると考えている。