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カルボランアニオンを基盤とした新化学、新概念、新機能、新反応の開拓

开发基于碳硼烷阴离子的新化学、新概念、新功能和新反应

基本信息

批准号：
15J12261
负责人：
北沢裕
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

カルボランアニオンは 1 個の炭素と 11 個のホウ素からなるアニオン性分子である。求核性・塩基性ともに極めて低く、「裸のカチオン」を生成できる可能性が示唆されており、実際にプロトン「超活性化」することで、単分子として世界一強い酸 (カルボラン酸) の創製も行われている。そのため金属カチオンにも展開することで、新たな超強酸の化学を切り拓く可能性を秘めているが、それを実現するための修飾化法の開発はいまだ黎明期にある。そこで本研究では、カルボランアニオンを基軸とした、新たな弱配位性アニオン種の設計に取り組んだ。具体的には、1. 超原子価結合を利用した新規モノアニオン種の創製、2. 多価カチオン種の活性化を志向した新規ジアニオン種の設計を行った。1. に関しては、超原子価ヨウ素の導入によりカルボランアニオンを 2 つ分子内に持つモノアニオン種をデザインした。本分子はヨウ素がカルボランアニオンの 12 位ホウ素頂点で挟まれた構造であり、ヨウ素化カルボランアニオンの酸化反応を利用することで合成した。アンモニウム塩の NH 伸縮に関して、赤外分光法を用いることでアニオンの配位能評価を行ったところ、カルボランアニオンをはるかに凌駕するアニオン安定性を示すことが確認された。2. に関してはカルボランアニオン同士を直接結合させた二量体分子をデザインした。カルボランアニオンの銅試薬を鍵とする 1 位炭素頂点上でのホモカップリング反応を行うことで目的物が得ることができた。一般にアニオンにおける価数の増加は求核性・塩基性の増加を招くことが知られているが、本分子はジアニオン型にも関わらずカルボランアニオンと同等のアニオン安定性を有することが明らかとなった。本研究を通じて、カルボランアニオンを基軸とした新たな弱配位性アニオン種の設計指針を得ることができた。

1 carbon, 11 carbon, 11 carbon, carbon, 11 carbon, carbon, carbon The possibility of creating a "naked" or "hyperactive" acid is demonstrated by the possibility of creating a "nuclear" or "basic" acid, and in practice, a "hyperactive" acid. The development of a new superacid chemical process is possible because of its high purity and high purity. In this study, the basic axis and the design of new weak coordination species were selected. Specific, 1. New rules for the utilization of superatomic bonds, the creation of new species, 2. A new design method for the activation of multi-species is proposed. 1. In this regard, the introduction of superatomic molecules into the molecule is a matter of time. The molecule is composed of a 12-bit element vertex and a 12-bit element vertex. The coordination energy evaluation of the NH-bound molecules by infrared spectroscopy is confirmed by the determination of the stability of the molecules. 2. The two molecules are bound directly to each other The first carbon point is the first carbon point on which the target is located. In general, the increase in the number of particles is due to the increase in the number of particles, and the increase in the number of particles. This study is based on the theory of weak coordination.