[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

含ケイ素三重結合化合物(Si≡Mo、Si≡C)

[スポンサーリンク]

炭素化合物中で見られる「常識」は、高周期元素では通用しないことが多々あります。

例えば「炭素アセチレン」は、皆さんご存知のとおり直線構造をしています。
ところが炭素を同族高周期のケイ素に置き換えた「ジシリン」は、トランスに折れ曲がった構造をしています[1]。

 

rei0801101.gif

 

つまり、一つ周期を変えた元素を含むだけで、化合物の性質は大きく変わってしまうんですね。まぁ、当然と言えば当然かもしれませんが、これこそが、高周期元素を扱う化学の魅力の一つなのかもしれません。

さて、最近、このケイ素を含む新規三重結合化学種(Mo≡SiとSi≡C)が合成され、Angewandte誌にVIPとして報告されていたので、まとめて紹介したいと思います。

一つ目は、ドイツBonn大学のFilippouら[2]によるMo≡Si化合物について。

A. C. Filippou, O. Chernov, K. W. Stumpf, G. Schnakenburg, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3296 – 3300, DOI: 10.1002/anie.201000837

実は、14年も前に、GeとMoの三重結合化学種 3が以下の方法で合成されています[3]。

 

rei0801102.gif

それなのに、どうしてゲルマニウムと同じ高周期14族元素であるケイ素の類縁体が合成できなかったかというと、ケイ素化合物で 1に相当する前駆体が無かったわけですね。そこでFilippouらが用いた手法は、近年ちらほらと目にするようになった「N-ヘテロカルベン(NHC)で安定化されたシリレン」を前駆体に用いる方法です。

まずシリレン 4とLi[CpMo(CO)3]との反応により、NHCが付加したSi=Mo化合物 5を合成します。そしてルイス酸 B(p-tol)3存在下、144℃まで加熱してNHCをケイ素上から引き剥がす、という力技によってMo≡Si化学種 6の合成に成功しています。
rei0801103.gif

その構造がこちら(論文より引用)。

rei080110cmpd1.gif

Mo≡Si-Rのケイ素周りの結合角は173.5°と、ほぼ直線構造をしています。
ほうほう、なるほど・・・
ケイ素を含む三重結合化合物って、いつも折れ曲がり構造になるという訳じゃ無かったんですね。
どうしてでしょう、皆さん解りますか?

そして二つ目は、フランスToulouse大のKato(日本人!)及びBaceiredoら[4]によって合成されたSi≡C化合物について。

 

D. Gau, T. Kato, N. Saffon-Merceron, A. D. Czar, F. P. Cosso, A. Baceiredo, Angew. Chem. Int. Ed. 2010(Early View), 49, DOI: 10.1002/anie.201003616

 

こちらはリン配位子で安定化されたシリレン 7を前駆体としています。 7にジアゾ化合物 8を導入して9を合成し、最後に低温下での光照射によって脱窒素化することでSi≡C化学種 10の合成・単離に成功しています。

rei0801104.gif

その構造はこちら(論文より引用)。

rei080110cmpd2.gif

Si≡C-R’の炭素周り(178.2°)はほぼ直線構造で、ケイ素周りに関しては5つの結合ができている(超原子価状態)ように見えるのに三重結合(低配位)化合物である、と もはや訳がわかりません
(※ π*(SiC)にリンの孤立電子対が配位した3中心4電子システムです!)。

とりあえず細かい特徴・性質はさておき、上記二種類の化合物は、いずれも基礎化学的な視点からすごく重要な化合物であると筆者は思います。反応性などの詳細は、今後明らかにされてくることでしょうし、類似の方法でCr≡SiやGe≡C等も一気に合成できるかもしれませんね。

 

それにしても、炭素では簡単に合成できる化合物でも、他の元素では未だに達成されていない未開拓化合物ってまだまだたくさんあるんですね。

筆者は、炭素化合物はもちろん、炭素以外の13~16族もしくはそれらの高周期元素を含む化合物を数多く触ってきましたが、炭素化学の常識が通用しない場面に何度も出くわしてきました

そしてある時からふと「逆に言えば、炭素はなんて特別な元素なんだろう」と感じるようになりました。

特別な性質を無数に持っているのに、有機化学の世界を支配的に構成しているがゆえ一般的と感じてしまうのが炭素の化学なのかもしれません。有機化学者の皆さんが日々行っている実験では、そんな特別なもの扱っているんですよ、とこっそり伝えておきます。

 

 引用文献

[1] (a) A. Sekiguchi, R. Kinjo, M. Ichinohe, Science, 2004, 305, 1755,
DOI: 10.1126/science.1102209
    (b) T. Sasamori, K. Hironaka, Y. Sugiyama, N. Takagi, S. Nagase, Y. Hosoi, Y. Furukawa,
N. Tokitoh, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13856, DOI:10.1021/ja8061002
[2] Filippou Group
[3] R. S. Simons, P. P. Power, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11966-11967,
DOI: 10.1021/ja963132u
[4]  Baceiredo & Kato Group

 

関連書籍

 

関連記事

  1. 化学者のためのエレクトロニクス講座~無電解めっきの原理編~
  2. 条件最適化向けマテリアルズ・インフォマティクスSaaS 「miH…
  3. 第41回ケムステVシンポ「デジタル化社会における化学研究の多様性…
  4. elements~メンデレーエフの奇妙な棚~
  5. マイクロ波プロセスの工業化 〜環境/化学・ヘルスケア・電材領域で…
  6. 172番元素までの周期表が提案される
  7. 異分野交流のすゝめ
  8. SNS予想で盛り上がれ!2020年ノーベル化学賞は誰の手に?

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 世界最高の耐久性を示すプロパン脱水素触媒
  2. 実験器具・設備の価格を知っておきましょう
  3. 触媒的C-H酸化反応 Catalytic C-H Oxidation
  4. 結晶構造と色の変化、有機光デバイス開発の強力ツール
  5. 第3回慶應有機合成化学若手シンポジウム
  6. 石油化学大手5社、今期の営業利益が過去最高に
  7. 化学者に役立つWord辞書
  8. で、その研究はなんの役に立つの?
  9. 脱芳香化反応を利用したヒンクデンチンAの不斉全合成
  10. 単分子レベルでの金属―分子接合界面構造の解明

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2010年8月
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

注目情報

最新記事

十全化学株式会社ってどんな会社?

私たち十全化学は、医薬品の有効成分である原薬及び重要中間体の製造受託を担っている…

化学者と不妊治療

これは理系の夫視点で書いた、私たち夫婦の不妊治療の体験談です。ケムステ読者で不妊に悩まれている方の参…

リボフラビンを活用した光触媒製品の開発

ビタミン系光触媒ジェンタミン®は、リボフラビン(ビタミンB2)を活用した光触媒で…

紅麹を含むサプリメントで重篤な健康被害、原因物質の特定急ぐ

健康食品 (機能性表示食品) に関する重大ニュースが報じられました。血中コレステ…

ユシロ化学工業ってどんな会社?

1944年の創業から培った技術力と信頼で、こっそりセカイを変える化学屋さん。ユシロ化学の事業内容…

日本薬学会第144年会付設展示会ケムステキャンペーン

日本化学会の年会も終わりましたね。付設展示会キャンペーンもケムステイブニングミキ…

ペプチドのN末端でのピンポイント二重修飾反応を開発!

第 605回のスポットライトリサーチは、中央大学大学院 理工学研究科 応用化学専…

材料・製品開発組織における科学的考察の風土のつくりかた ー マテリアルズ・インフォマティクスを活用し最大限の成果を得るための筋の良いテーマとは ー

開催日:2024/03/27 申込みはこちら■開催概要材料開発を取り巻く競争や環境が激し…

石谷教授最終講義「人工光合成を目指して」を聴講してみた

bergです。この度は2024年3月9日(土)に東京工業大学 大岡山キャンパスにて開催された石谷教授…

リガンド効率 Ligand Efficiency

リガンド効率 (Ligand Efficacy: LE) またはリガンド効率指数…

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