[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

史上最強の塩基が合成される

[スポンサーリンク]

 Lithium monoxide anion: A ground-state triplet with the strongest base to date.
Tian, Z.; Chan, B.; Sullivan, M. B.; Radom, L.; Kass, S. R.  Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 7647. doi:10.1073/pnas.0801393105

史上最強の塩基性をもつ物質が合成された、という報告がPNASに出ていましたので、今回はこれを紹介します。合成に成功したのはミネソタ大学のKassらのグループ。

それはどんなものかというと、意外にも単純な物質で、水酸化リチウム(LiOH)の共役塩基であるリチウムモノオキシドアニオン(LiO-)だそうです。

彼らがLiO-合成に行き着いたアプローチ・指針をまとめてみましょう。

 

「電気陰性な元素が結合するとプロトン酸の酸性度は高くなる」というのはごく基礎レベルの化学的知識です。脱プロトン化によって生じたアニオンが安定であるため、そうなります。(実際、酸性度は HF>H2O>NH3>CH4 の順列になることが知られています。)

これを逆に捉えれば、「電気陽性な元素が結合すると共役塩基の塩基性が高くなる」と考えることができます。ここから、もっとも電気陽性なリチウムを含んだ化学種が良いのでは?という発想が導かれてきます。

 

次のステップは、どういうリチウム化合物が適するのか?ということです。彼らは計算化学の力を借りて、仮想リチウム化学種の塩基性を見積もっています。その結果、メチルアニオン(これまで最強だった塩基性物質)よりも強いものとしてLiO-が示唆されました。

 

いよいよLiO-を合成すれば良いだけになりました。しかしながら、それより強い塩基性物質は勿論この世に無いので、通常とられるプロトン交換反応などでは合成できません。

彼らは、衝突誘起解離(collision-induced dissociation; CID)という現象に着目しました。高い運動エネルギーを持つ気体分子が衝突して、フラグメント解離を引き起こす現象です。質量分析条件下においてよく見られます。ESI-MS条件におけるCIDによって下図のような化学反応を進行させ、LiO-の気相合成に成功しています。

cid

このような合成法をとるために、塩基としての反応性を直接測定することは難しかったようです。電子供与性や熱力学的安定性などから、間接的に証明しているような感じです。当然ながらLiO-を望みの化学反応に用いることも現実的に不可能です。

 

直接私たちの生活には役立ちませんが、化学の限界へ挑む挑戦的な研究の一つといえます。いろいろな分野で想像を超える発見がなされることは、いち化学者として大変楽しみなことです。

 

ちなみに、単独分子での史上最強の酸は2004年にReedらによって合成されたカルボラン酸と言われています。

 

外部リンク

 

Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 豚骨が高性能な有害金属吸着剤に
  2. 新たな環状スズ化合物の合成とダブルカップリングへの応用
  3. “結び目”をストッパーに使ったロタキサンの形成
  4. 第20回ケムステVシンポ『アカデミア創薬 A to Z』を開催し…
  5. NMRの基礎知識【測定・解析編】
  6. 一般人と化学者で意味が通じなくなる言葉
  7. 単一分子の電界発光の機構を解明
  8. 孫悟飯のお仕事は?

注目情報

ピックアップ記事

  1. 山口マクロラクトン化 Yamaguchi Macrolactonizaion
  2. アメリカへ博士号をとりにいく―理系大学院留学奮戦記
  3. ケムステイブニングミキサー2016へ参加しよう!
  4. ゲルハルト・エルトゥル Gerhard Ertl
  5. アルミニウム-ポルフィリン錯体を用いる重合の分子量制御
  6. 留学せずに英語をマスターできるかやってみた(1年目)
  7. 世界的性能の質量分析器開発を開始
  8. 金大大学院、ナノ微粒子開発 医薬品や塗料などに応用も
  9. ノーベル化学賞解説 on Twitter
  10. ケムステ版・ノーベル化学賞候補者リスト【2023年版】

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2008年6月
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30  

注目情報

最新記事

光でゆがむ分子 ― アルミニウム錯体の対称性の破れをコヒーレント振動分光で観測

第711回のスポットライトリサーチは、九州大学大学院理学研究院 化学部門(分光分析化学研究室)・江原…

有機合成のカラム精製に革新を 〜モノリスカラムで変わる「研究のスピード」〜

筆者の研究室では有機合成を行っています。合成も大変ですが、何より大変なのが精製操作。最近、とある…

酸素は系内に入り込み続ける【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

アンモニウム構造によりラジカル種の発生位置を完全に制御!

第710回のスポットライトリサーチは、関西学院大学理工学研究科 村上研究室の榊原 陽太(さかきばら …

化学つれづれ草【ある研究者の回想】

概要物理化学者で量子機能材料を専門とする著者によるエッセイ集.化学者としての研究,教育,人生…

第60回有機反応若手の会

開催概要有機反応若手の会は、有機化学分野で研究を行う全国の大学院生を中心とした若手研究者が集い、…

ノーベル賞受賞者と語り合う5日間!「第18回HOPEミーティング」参加者募集!

申し込みはこちら概要主催:独立行政法人 日本学術振興会(JSPS)開催地:神奈川…

光触媒による高効率なCO2還元の実現―まさかの光を弱く当てることが重要だった―

第709回のスポットライトリサーチは、東京科学大学 理学院(前田研究室)博士後期課程2年の仲田竜一 …

「π-πスタッキング」という言葉が生む誤解【芳香環の相互作用を見直す: 前編】

芳香環が平行に並んで近接しているとき、その構造を「π–π スタッキング」と表されることがよくあります…

一重項酸素によるC(sp2)−P結合切断を用いた長波長光によるリン化合物のアンケージング

第 708 回のスポットライトリサーチは、同志社女子大学 薬学部 医療薬学科 5…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP