13族元素0価化学種の創出と元素トランスファー反応への展開

13族元素零价物质的产生和元素转移反应的发展

• 批准号: 22K20561
• 负责人: 太田 圭
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kindai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20561/
• 关键词: 典型元素; 低配位化学種; 立体保護基; 分子変換; 無機材料

本研究では、従来にない「13族元素0価単原子」"E(0)"(E = B, Al, Ga, In)を創出し、ビルディングブロックとして用いることで有機合成化学や無機材料科学に展開することを目的とする。"E(0)"は、その高い反応性から未知の部分が多く仮想分子とされてきた。本研究では、「縮環型立体保護基（Rind基）」を有する「ジアリールテトリレン」(Rind)2M: (M = Si, Ge, Sn, Pb)を新たに補助配位子として活用することで、未知の"E(0)"の実現化に取り組む。また「元素トランスファー反応」の探求を通して、分子変換技術の開発やマテリアルズサイエンスの新展開にアプローチする。令和４年度は、かさ高い「縮環型立体保護基（Rind 基）」と種々のハロゲン化ホウ素BX3 (X = F, Cl, Br)との反応を検討し、「ゲルミレンホウ素付加体」の研究を行った。「ジアリールゲルミレン」と三臭化ホウ素との反応では、「ジブロモゲルマン」が生成したことを各種解析により決定した。一方で三塩化ホウ素を用いた場合には、ゲルマニウム-ホウ素結合を有する「ゲルミレンホウ素付加体」である「ボラクロロゲルマン」の生成を示唆する実験結果を得た。また、「ジアリールゲルミレン」と「トリアリールホウ素化合物」 R3B (R = C6H5, C6F5)との反応を検討し、「ゲルマニウム-ホウ素付加体」を生成し、「ジアリールゲルミレン」の配位能について調査した。

在这项研究中，我们将创造出前所未有的第13族元素零价单原子原子“E(0)”（E = B、Al、Ga、In），并将其用作开发有机合成化学和目的是扩大无机材料科学。由于其高反应性，“E(0)”被认为是具有许多未知部分的虚拟分子。在本研究中，我们将利用具有“稠环空间保护基团（Rind基团）”的“二芳基四烯”（Rind）2M：（M = Si，Ge，Sn，Pb）作为新的辅助配体。实现未知的“E(0)”。此外，通过对“元素转移反应”的探索，我们将了解分子转换技术的发展和材料科学的新发展。 2020年度，我们研究了大体积的“稠环空间保护基团（Rind基团）”与各种卤化硼BX3（X=F、Cl、Br）之间的反应，并进行了“甲锗烷基硼加合物”的研究。通过各种分析确定，“二芳基甲锗烷”与三溴化硼反应生成了“二溴甲锗烷”。另一方面，当使用三氯化硼时，获得的实验结果表明形成了“硼氯锗烷”，它是具有锗-硼键的“甲锗烷基硼加合物”。此外，我们还研究了“二芳基甲锗烷”与“三芳基硼化合物”R3B（R=C6H5、C6F5）之间的反应，生成了“锗-硼加合物”，并研究了“二芳基甲锗烷”的配位能力。

项目成果

ジアリールゲルミレンと小分子との反応

二芳基甲锗烷基与小分子的反应

• 发表时间: 2022
• 作者: Kinoshita Yusuke;Deromachi Nagisa;Kajiwara Takashi;Koizumi Take‐aki;Kitagawa Susumu;Tamiaki Hitoshi;Tanaka Koji;重松宏幸・黒田愛莉・太田圭・松尾司
• 通讯作者: 重松宏幸・黒田愛莉・太田圭・松尾司