Simultaneous utilization of vacant and filled orbitals of group 13 element compounds in low oxidation state: novel reaction and photoelectronic property

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研究実施計画に記載した項目に従って以下の研究を行った。(3-1) 高電子受容性の13族元素間単結合分子の電子状態制御と新反応2021年度に我々が独自に開発したジアミノ置換Alアニオンを用いて、Al-Al単結合を持つジアルマンにおいて二つのAl原子上に異なる置換基を持つ誘導体の合成を達成した。また片側のAl原子にアルコキシドを配位させた誘導体も合成・単離を行っており、ケイ素反応剤を用いてこのアルコキシドを除去することでルイス塩基フリーのジアルマンの合成を検討中である。(3-2) 13族元素アニオンの特性解明と3重項状態の直接観測かさ高いアルキル基、アミノ基、またはシリルアルキル基を有するヨードアルマンを合成し、その還元により非環状Alアニオンを発生させる検討を行った。これまでに対応するAlアニオンの発生は確認できていないが、発生したAlアニオンが分子内のC-H結合を切断したと考えられる生成物の同定を達成している。一方、既に報告したジアミノ置換AlアニオンをScへとトランスメタル化することで、従来には存在しなかったAl-Sc結合を有する錯体の合成を達成した。このAl-Sc錯体はベンゼンおよびハロゲン化アルキルと反応することで、ベンゼンがジアルミニウム化したシクロヘキサジエンが得られることも判明している。DFT計算を用いて反応機構を調べたところ、Alラジカルが中間体として作用するラジカル機構ではなく、イオン性の中間体を経由する2電子機構であることがわかった。この結果は論文発表を行った。