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世界一長い炭素－炭素単結合に基づく共有結合の新規概念確立と革新的応答系の構築

基于世界最长碳-碳单键建立共价键新概念并构建创新响应体系

基本信息

批准号：
19J20831
负责人：
島尻拓哉
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者はこれまでに、長く弱い結合を有する化合物を安定化する独自の分子内コア-シェル構造に基づいて、極度に長いCsp3-Csp3単結合を有するジスピロジベンゾシクロヘプタトリエン誘導体を設計・合成した。その結果、中性炭化水素で最長のCsp3-Csp3単結合[1.806(2) Å]を観測し、その存在は炭素原子間に結合電子が観測されたことと、ラマン測定によりC-C対称伸縮振動が観測されたことにより実証された。そこで、共有結合の限界への挑戦を目指して、2 Åを超えるさらなる結合の伸長を行うこととした。合成に先立って、DFT計算によってシェル構造や骨格への角歪みの効果であるScissor効果の最適化を行い、新たな分子設計を行ったところ、従来法を大幅に超える結合長を有する分子が予想された。そこで実際に合成を行い、前駆体の非結合状態であるジカチオン種を得た。ジカチオン種を亜鉛粉末によって還元したところ、ジラジカル種由来の生成物である過酸化物が得られた。これらの結果は、結合状態と非結合状態の境界領域を探索可能であることを意味しており、本系が研究課題の達成に適切であると考えられる。また申請者はこれまでに、シェルとして二つのジベンゾシクロヘプタトリエンを組み込むことで、紫外光照射により[2+2]光環化反応が進行し、固体状態で加熱することで熱開環反応が進行することをすることを明らかにしている。今後は紫外光照射と加熱によるシェル構造変化を活用することで、2 Åを超えるCsp3-Csp3単結合の創出を目指す。

The applicant has designed and synthesized a unique intramolecular structure, a base structure, a terminal structure, and a Csp3-Csp3 single binding structure for stabilizing the compound. As a result, neutral carbon atoms have the longest Csp3-Csp3 bond [1.806(2)], and the existence of carbon atoms has been determined. 2. The limit of the joint is the extension of the joint Synthesis, DFT calculation, optimization, molecular design, and synthesis In the process of synthesis, the precursor is in an unbonded state, and the precursor is in an unbonded state. The product of lead powder is produced by the reaction of lead and lead. The results of this study are: combined state, non-combined state, exploration of possible fields, significance of the research project, and relevance of the research project The applicant shall be responsible for the preparation of the film, the ultraviolet irradiation of the film, the heating of the film in the solid state, and the thermal open-loop reaction. In the future, UV irradiation and heating will be used to create a new structure for Csp3-Csp3.

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Discovery of Flexible C-C Bond: Reversible Expansion and Contraction of an Extremely Elongated C-C Single Bond

柔性C-C键的发现：极长的C-C单键的可逆膨胀和收缩

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takuya Shimajiri;Yusuke Ishigaki;Takanori Suzuki
通讯作者：
Takanori Suzuki

Chalcogen Bond versus Halogen Bond: Changing Contributions in Determining the Crystal Packing of Dihalobenzochalcogenadiazoles

硫属键与卤素键：在确定二卤代苯并硫属二唑晶体堆积方面的贡献变化

DOI：
10.1246/bcsj.20220008
发表时间：
2022
期刊：
Bulletin of the Chemical Society of Japan
影响因子：
4
作者：
Ishigaki Yusuke;Shimomura Kai;Asai Kota;Shimajiri Takuya;Akutagawa Tomoyuki;Fukushima Takanori;Suzuki Takanori
通讯作者：
Suzuki Takanori

Hyper Covalent Bond with a Bond Length beyond 1.8 Å; in a Highly Strained Aromatic Hydrocarbon

高张力芳烃中键长超过 1.8 Å 的超共价键；