アニオン種の光励起を基軸とした14族元素化合物の新規合成法の開発

开发基于阴离子光激发的14族元素化合物新合成方法

基本信息

批准号：
22KJ1145
负责人：
坂本京花
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1145/
关键词：
光反応典型元素化学有機ゲルマニウム化合物

项目摘要

14 族元素（ケイ素・ゲルマニウム・スズ）を含む化合物は、汎用性の高いビルディングブロックとしての利用が期待されています。そのため 14 族元素の導入反応は、半世紀以上も前から研究されており、カチオン・アニオン・ラジカル種など様々な化学種を用いた反応が開発されてきました。当該年度は、14 族元素の中でも、「ゲルマニウム (Ge) 」に着目しました。ゲルマニウムはケイ素とスズの間に位置する 14 族元素であり、ケイ素とスズの中間の反応性を示すことが期待されます。実際に、ケイ素よりも脂溶性が高い一方で、スズとは異なり毒性が全くないことが知られています。しかしながらゲルミル化反応は、スタニル化反応、シリル化反応と比較して報告例が少なく、いまだ十分な量の研究がなされているとは言えません。本研究では、温和な条件で有機ゲルマニウムアニオン種を系中発生させ、アルキンのゲルミル化反応へ利用することに成功しました。本反応は、他の 14 族元素導入反応（スタニル化反応・シリル化反応）とは対照的な結果を得ており、元素の特性を利用した新たな 14 族元素導入法の開発の進展が期待されます。また、合成した有機ゲルマニウム化合物はこれまでに報告例がないものであり、14 族元素を含む新規物質群を創出に成功しました。

含有第 14 族元素（硅、锗和锡）的化合物预计将用作高度通用的构建块。因此，对14族元素的引入反应进行了半个多世纪的研究，并发展了利用阳离子、阴离子和自由基等各种化学物种的反应。本财年，我们重点关注第 14 族元素中的锗 (Ge)。锗是位于硅和锡之间的第 14 族元素，预计其反应性介于硅和锡之间。事实上，众所周知，它比硅更具脂溶性，但与锡不同的是，它完全无毒。然而，与甲锡烷基化和甲硅烷基化反应相比，凝胶化反应的报道较少，不能说已经进行了足够的研究。在这项研究中，我们成功地在温和条件下生成有机锗阴离子物种并将其用于炔烃的萌芽化反应。该反应获得了与其他引入14族元素的反应（甲锡烷基化反应和甲硅烷基化反应）相反的结果，并且我们期望利用该元素的性质来开发引入14族元素的新方法将取得进展。完毕。此外，合成的有机锗化合物以前从未被报道过，我们成功地创造了一组含有14族元素的新物质。