高度に分極した高周期１４族元素－炭素多重結合化学種の合成と反応性の探究

高极化周期14族元素-碳多重键物质的合成与反应活性探索

基本信息

批准号：
21K05091
负责人：
松尾司
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kindai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、高周期１４族元素－炭素多重結合化学種を合成し、特異な結合電子に由来する反応性の探究を通して、典型元素化合物に関する先駆的な研究を格段に発展させることを目的とする。独自に開発したかさ高い「縮環型立体保護基（Rind 基）」を駆使して、高周期１４族元素（ケイ素・ゲルマニウム・スズ）と炭素の二重結合化学種「テトレン」（シレン・ゲルメン・スタニン）を合成し、三重結合化学種「テトリン」（シリン・ゲルミン・スタニン）に変換する。これまでに見いだした先駆的知見を基盤として、学術的にも価値の高い「高周期１４族元素－炭素多重結合化学種」を創り出し、分子構造や化学結合について解明するとともに、高度に分極した電子構造に由来する特異な物性や反応性を探究することを目的とする。令和４年度は、令和３年度に引き続き、かさ高い「縮環型立体保護基（Rind 基）」を活用することで Ge=Ge 二重結合化学種「ジゲルメン」の研究を行った。官能性ジゲルメンである「ジハロジゲルメン」(Rind)XGe=GeX(Rind) (X = Br, Cl)の合成法を確立するとともに、種々のアリールリチウムとの反応により「π共役系ジゲルメン化合物」を系統的に開発した。ジゲルメン化合物の分子構造を単結晶Ｘ線構造解析により決定するとともに、光電子物性について実験化学と理論計算の両面から明らかにした。また、種々の Rind 基を有する高周期１４族元素二価化学種「ハロテトリレン」(Rind)XE: (E = Ge, Sn; X = Br, Cl) を合成し、N-ヘテロ環状カルベン（NHC）などのルイス塩基との反応性について調査した。NHC の配位したブロモゲルミレンの分子構造を単結晶Ｘ線構造解析により明らかにした。さらに、「ハロテトリレン」の存在下、「ジアゾメタン」や「アジド」の光反応について調査した。

这项研究的目的是通过合成高周期14族元素-碳多重键物种并探索独特键合电子的反应性，显着推进对典型元素化合物的开创性研究。通过充分利用独特开发的大体积“稠环空间保护基团（Rind基团）”，我们创造了一种名为“四烯”（硅烯、锗）的化学物质，它是一种高双键化学物质。第 14 族元素（硅、锗、锡）和碳·斯坦宁）被合成并转化为三键化学物质“tetrin”（锡林、锗胺和斯坦宁）。基于迄今为止发现的开创性知识，我们创造了具有很高学术价值的“高周期14族元素-碳重键化学物种”，阐明了它们的分子结构和化学键，并创造了高度极化的电子。目的是探索源自结构的独特物理性质和反应性。 2020年度，继2023年度之后，利用大体积的“环稠合空间保护基团（Rind基团）”，对Ge=Ge双键化学物质“digelmene”进行了研究。我们建立了功能性二甲烯的合成方法，“二卤二甲烯”（Rind）通过单晶X射线结构分析确定了二胶烯化合物的分子结构，并通过实验化学和理论计算阐明了其光电性质。此外，我们还合成了具有各种 Rind 基团的高周期性第 14 族元素的二价化学物质，“卤代三烯”(Rind)XE：(E = Ge, Sn；我们研究了与路易斯碱的反应性，例如通过单晶X射线结构分析揭示了NHC配位的溴凝胶亚甲基的分子结构。此外，我们研究了“重氮甲烷”和“叠氮化物”在“卤代三烯”存在下的光反应。

项目成果

期刊论文数量（41）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

かさ高いRind基を有するアルコキシド配位子の開発と錯形成能

具有庞大 Rind 基团的醇盐配体的开发和络合物形成能力

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masaki Yoshida;Mari Kimura;Atsushi Kobayashi;Masako Kato;小泉風音・吉田枝実花・中井大央・松尾司
通讯作者：
小泉風音・吉田枝実花・中井大央・松尾司

かさ高いEind基を有する高周期14族元素テトリリウムイリデンカチオンの合成

具有大Eind基团的高周期14族元素四三亚基阳离子的合成

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
瀧本翔;櫻井翔太;中薗孝志;玉置悠祐;石谷治;和田亨;生馬翔太郎・太田圭・松尾司
通讯作者：
生馬翔太郎・太田圭・松尾司

A series of (E)-1,2-diaryldigermenes incorporating bulky Eind groups: structural characteristics and absorption properties

一系列包含庞大 Eind 基团的 (E)-1,2-二芳基二锗烯：结构特征和吸收性能

DOI：
10.1039/d2dt03427a
发表时间：
2022
期刊：
Dalton Transactions
影响因子：
4
作者：
Shogo Yagura;Naoki Hayakawa;Airi Kuroda;Kei Ota;Rhota Tanishita;Genya Urasaki;Tsukasa Nakahodo;Hidetaka Nakai;Manabu Hoshino;Daisuke Hashizume;Tsukasa Matsuo
通讯作者：
Tsukasa Matsuo

グアダラハラ大学(メキシコ)

瓜达拉哈拉大学（墨西哥）