Creation of a New Mechanism for Electron Delocalization by Taking Advantage of Non-bonded Interactions between Heavy Atoms

利用重原子之间的非键相互作用创建电子离域新机制

基本信息

批准号：
22K19019
负责人：
斎藤雅一
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、重原子を導入し、炭素化合物では実現不可能な、結合の制約を受けない非結合性相互作用を利用した柔軟な構造変化を伴う電子の非局在化の機構を達成し、これを電気伝導に構造変化を伴う高分子化合物へと展開するための基礎学理とすることを目的とする。今回、我々が独自に開発したヘキサセラニルベンゼンのリチオ化反応を用い、ベンゼン周縁部にセレン原子官能基からなるσ非局在電子系を有するユニットをジセレニド結合で連結した分子の合成・単離およびその分子構造の解明に成功した。モデル分子の理論計算を行ったところ、HOMOはジセレニド部位と二つのσ非局在系との相互作用から構成されており、分子全体に広がっていた。その電気化学的測定を行い、分子のHOMOに由来する物性を明らかにした。また、得られたジセレニドの反応性も調べたところ、2,3,5,6-テトラブロモフェニル基を連結部位として二つのσ非局在電子系を有するユニットを連結させることにも成功した。この連結ベンゼン環部位に存在する臭素原子をセレン原子官能基に変換させることも検討中である。セレン原子官能基からなるσ非局在系を二つのベンゼン環で挟んだ分子の合成に成功し、ブレイクジャンクション法を用いてその単分子電気伝導度を測定したところ、σ非局在系のない参照化合物よりも高い電気伝導度を有していることを明らかにした。これは非結合原子間の相互作用が電気伝導パスに関与したことを示す意義深い結果である。

这项研究旨在实现一种机制，以柔性结构变化引入重原子和离域电子，这些变化利用了与碳化合物不可能的非键相互作用，并将其发展为具有电气传导结构变化的聚合物化合物。在本文中，我们成功合成和隔离了一个分子，其中一个具有σ-非定位电子系统的单位由苯苯外围的硒原子官能团组成，通过二苯胺键连接，并阐明了分子的分子结构。模型分子的理论计算表明，HOMO由二苯胺位点和两个σ-偏置系统之间的相互作用组成，分布在整个分子中。进行电化学测量以阐明源自HOMO的分子的特性。此外，当研究了所获得的丙烯化酯的反应性时，它也成功地将两个具有两个σ-非钙化电子系统的单元链接在一起，使用2,3,5,6-四甲苯基苯基基团作为链接位点。还研究了该连接的苯环位点中存在的溴原子正在转化为硒原子功能组。一个分子的合成，其中由两个苯环夹在两个苯原子官能团组成的σ-非定位系统中，并且当使用Break Junction方法测量单分子的电导率时，它显示出比没有参考化合物的电导率更高的电导率。这是一个有意义的结果，表明未粘附原子之间的相互作用涉及到电导路径中。

项目成果

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专利数量（0）

重典型元素の導入による芳香族性の概念の拡張―π芳香族性から（σ＋π）二重芳香族性までー

通过引入重基团元素扩展芳香性的概念——从π芳香性到(σ+π)双芳香性——

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Qichun Jiang;Yuka Imanishi;Hiromichi V. Miyagishi;Hiroshi Masai;Tomohiro Iwai・Jun Terao;斎藤雅一（埼玉大院理工）
通讯作者：
斎藤雅一（埼玉大院理工）

A Challenge to Expand Aromaticity from π-Aromaticity to (σ+π)-Double Aromaticity

将芳香度从π-芳香度扩展至(σ+π)-双芳香度的挑战

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井郁哉;城戸春香;肥後諒大;仙波一彦;中尾佳亮;斎藤雅一（埼玉大院理工）
通讯作者：
斎藤雅一（埼玉大院理工）

Lone-pair Interactions between Non-bonded Heavy Atoms on the Periphery of Benzene to Produce (σ+π)-Double Aromaticity

苯外围非键重原子之间的孤对相互作用产生(σ+π)-双芳香性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井郁哉;城戸春香;肥後諒大;仙波一彦;中尾佳亮;斎藤雅一（埼玉大院理工）;斎藤雅一（埼玉大院理工）
通讯作者：
斎藤雅一（埼玉大院理工）

Lone-pair Interactions between Non-bonded Heavy Atoms to Produce σ-Aromatic Compounds and a Stable σ-Delocalized Radical

非键合重原子之间的孤对相互作用产生 σ-芳香族化合物和稳定的 σ-离域自由基

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林大晃（埼玉大院理工）;古川俊輔（埼玉大院理工）;箕浦真生（立教大理）;斎藤雅一（埼玉大院理工）;斎藤雅一（埼玉大院理工）;斎藤雅一（埼玉大院理工）
通讯作者：
斎藤雅一（埼玉大院理工）

Synthesis of a Silylium Ion Incorporated into a Pentaselenylbenzene Platform

掺入五硒基苯平台的硅离子的合成

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林大晃（埼玉大院理工）;古川俊輔（埼玉大院理工）;箕浦真生（立教大理）;斎藤雅一（埼玉大院理工）;斎藤雅一（埼玉大院理工）
通讯作者：
斎藤雅一（埼玉大院理工）

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Formation of the Dianion and the Dimer of 9,10-Distannaanthracene

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发表时间：
2005
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Chem.Lett. 34
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作者：
Y.Iiduka;O.Ikenaga;A.Sakuraba;T.Wakahara;T.Tsuchiya;他4名;V.Ya.Lee;Masaaki Nakamoto;Wataru Setaka;Son. Thanh Phan;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Jay R.Stork;Takamitsu Fukuda;Soichiro Yoshimoto;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Elena A.Makarova;Shinsuke Shimizu;福田貴光;橋本直明;福田貴光;杉田一平;橋本直明;Takamitsu Fukuda;Naoaki Hashimoto;福田貴光;Nagao Kobayashi;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;斎藤雅一;M.Saito;M.Saito;M.Saito
通讯作者：
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0
作者：
Y.Iiduka;O.Ikenaga;A.Sakuraba;T.Wakahara;T.Tsuchiya;他4名;V.Ya.Lee;Masaaki Nakamoto;Wataru Setaka;Son. Thanh Phan;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Jay R.Stork;Takamitsu Fukuda;Soichiro Yoshimoto;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Elena A.Makarova;Shinsuke Shimizu;福田貴光;橋本直明;福田貴光;杉田一平;橋本直明;Takamitsu Fukuda;Naoaki Hashimoto;福田貴光;Nagao Kobayashi;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;斎藤雅一;M.Saito
通讯作者：
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芥川智行

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DOI：
发表时间：
2006
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0
作者：
Y.Iiduka;O.Ikenaga;A.Sakuraba;T.Wakahara;T.Tsuchiya;他4名;V.Ya.Lee;Masaaki Nakamoto;Wataru Setaka;Son. Thanh Phan;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Jay R.Stork;Takamitsu Fukuda;Soichiro Yoshimoto;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Elena A.Makarova;Shinsuke Shimizu;福田貴光;橋本直明;福田貴光;杉田一平;橋本直明;Takamitsu Fukuda;Naoaki Hashimoto;福田貴光;Nagao Kobayashi;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;斎藤雅一
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发表时间：
2005
期刊：
Org.Lett. 7
影响因子：
0
作者：
Y.Iiduka;O.Ikenaga;A.Sakuraba;T.Wakahara;T.Tsuchiya;他4名;V.Ya.Lee;Masaaki Nakamoto;Wataru Setaka;Son. Thanh Phan;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Wataru Setaka;Haruki Ishikawa;Wataru Setaka;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Jay R.Stork;Takamitsu Fukuda;Soichiro Yoshimoto;Takamitsu Fukuda;Takamitsu Fukuda;Elena A.Makarova;Shinsuke Shimizu;福田貴光;橋本直明;福田貴光;杉田一平;橋本直明;Takamitsu Fukuda;Naoaki Hashimoto;福田貴光;Nagao Kobayashi;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;Masaichi Saito;斎藤雅一;M.Saito;M.Saito;M.Saito;M.Saito;M.Saito
通讯作者：
M.Saito