ケイ素など高周期14族元素の新しいパイ電子系化合物の構築と機能創出

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本研究の主要な目的は物理有機化学の概念と手法を積極的にケイ素など高周期14族元素の分子に適用し、14族元素類縁体間の構造、物性および反応性を比較することで、物理有機化学の発展形態としての新しい構造論と反応論を構築することである。この目的のため、主として、新しい骨格構造を有する重要な有機ケイ素化合物を安定物質として創出し、その性質を炭素類縁体等と比較する。上述のようにして得られた新しい構造および反応化学概念は有機合成化学における反応設計や機能分子設計などに新しい観点を導入するものと期待される。また、第2周期元素化合物では達成困難な反応性や物性を高周期元素の新物質として実現することをも目的としている。既にわれわれは安定な高周期14族二価化合物(メタリレン)として、シリレン、ゲルミレン、スタンニレンを合成単離して、その構造と反応性を詳しく検討した。これらのメタリレンでは我々が独自に開発した立体保護基が安定化に重要な役割を果たしている。今年度、これらの安定なメタリレンを応用して、メタリレンを配位子とする遷移金属錯体の構築およびメタリレンを経由するシラケテンイミン類の創製研究を行った。安定シリレンの配位した遷移金属錯体はすでにいくつか知られているが、今回、パラジウムの14電子錯体としてはじめてのビスシリレン錯体を合成し、その構造をX線構造解析によって決定した。また、結合様式の異なる数種のシラケテンイミン(Si=C=N結合をもつ化合物)の合成と構造決定に成功した。一方、先に我々はスズ炭素三重結合化合物(スタンナアセチレン)をある程度の寿命を持つ不安定化合物として合成することに成功している。この研究を応用して、ゲルマニウムおよびケイ素と炭素の三重結合化合物を得ようと努力したが、これには現在までのところ成功していない。