高周期シクロブタジェンジアニオン種を基軸とした遷移金属錯体の創成及びその反応性

高周期14族元素からなる配位子として有する遷移金属錯体は高いHOMOと低いLUMOを有することから、これまでにない特異な遷移金属触媒への展開が期待できる魅力的な合成ターゲットである。本研究は、シクロブタジエンジアニオンの骨格元素を全てゲルマニウムで置き換えたテトラゲルマシクロブタジエンジアニオンを鍵反応剤とした新規な遷移金属錯体の創成を指向したものである。昨年度は、これまで問題となっていたメタルハロゲン交換反応の抑制するため、炭素原子5つからなる四角錐型分子「ピラミダン」の高周期14族元素類縁体とも見なすことができるテトラゲルマシクロブタジエンジアニオンのゲルマニウム及びスズ塩の合成に成功し、その電子状態について明らかにした。この化合物は、基礎化学的に極めて重要な興味深い化学種であるばかりでなく、シクロブタジエンジアニオンとスズカチオンという有機化学的な側面とシクロブタジエンのスズ及びゲルマニウム錯体と言う無機化学的な側面を備えており、その解明によってより遷移金属錯体の化学の理解にも繋がることが考えられる。そこで、本年度は「ピラミダン」の電子状態の解明を目的に頂点により高周期な鉛やアンチモンを導入したプルンバ及びスチバピラミダンを合成した。また、X線結晶構造解析によってそれらの構造を決定すると共に、各種スペクトル測定、理論計算を駆使してピラミダンの電子状態を明らかにした結果、ゲルマニウム及びスズ塩同様、四員環骨格炭素と頂点の鉛やアンチモン結合のイオン性が高いことを明らかにした。

高周期14族元素からなる配位子として有する遷移金属錯体は高いHOMOと低いLUMOを有することから、これまでにない特異な遷移金属触媒への展開が期待できる魅力的な合成ターゲットである。本研究は、シクロブタジエンジアニオンの骨格元素を全てゲルマニウムで置き換えたテトラゲルマシクロブタジエンジアニオンを鍵反応剤とした新規な遷移金属錯体の創成を指向したものである。昨年度は、これまで問題となっていたメタルハロゲン交換反応の抑制するため、炭素原子5つからなる四角錐型分子「ピラミダン」の高周期14族元素類縁体とも見なすことができるテトラゲルマシクロブタジエンジアニオンのゲルマニウム及びスズ塩の合成に成功し、その電子状態について明らかにした。この化合物は、基礎化学的に極めて重要な興味深い化学種であるばかりでなく、シクロブタジエンジアニオンとスズカチオンという有機化学的な側面とシクロブタジエンのスズ及びゲルマニウム錯体と言う無機化学的な側面を備えており、その解明によってより遷移金属錯体の化学の理解にも繋がることが考えられる。そこで、本年度は「ピラミダン」の電子状態の解明を目的に頂点により高周期な鉛やアンチモンを導入したプルンバ及びスチバピラミダンを合成した。また、X線結晶構造解析によってそれらの構造を決定すると共に、各種スペクトル測定、理論計算を駆使してピラミダンの電子状態を明らかにした結果、ゲルマニウム及びスズ塩同様、四員環骨格炭素と頂点の鉛やアンチモン結合のイオン性が高いことを明らかにした。