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

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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。