[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

含ケイ素四員環 -その1-

[スポンサーリンク]

筆者、院生時代に少しだけ高周期をふくむ典型元素化学を学んだことがあります。
この分野では、「効果的な置換基やリガンドを一つ生み出すと、その後10年くらいそれを使っていろいろやっていける」、とそんな気がします。

つまり、「置換基の発展がこの分野の発展をもたらす」と言っても過言ではない気がします。
一度くらいはそのような置換基をデザインしてみたいものですね。

さて、昔から存在していたようですが、ここ数年で効果的な使用方法が発見されつつある「amidinate置換基(配位子)」というものがあります。

このamidinate配位子を持つシリレンからSi2P2四員環化合物ができる、という報告がJACSとAngewに報告されているので紹介したいと思います。
面白いことに、使用している原料が全く同じで、別々のルートから全く同じ生成物を合成しています。

まずはJACSから。ベルリン工科大学のProf. Driessの研究室によるもの。

Shigeyoshi Inoue, Wenyuan Wang, Carsten Prasang, Elisabeth Irran, Matthias Driess, J. Am. Chem. Soc. 2011, ASAP, doi:10.1021/ja200462y.

クロロシリレンとLiP(SiMe3)2の反応からホスフィノシリレンを合成し、さらにCl2PPh3を用いて酸化的に脱シリル化することで(中間体を通ると予想しています)、ジシラジホスファシクロブタジエンを得ています。

rk022011.gif

 

反応から察するにホスファシリンがターゲットだった気がしますが、二量化したが72%と良い収率で得られています。

もう一つ、AngewではProf. Roeskyの研究室によるもの。

Sakya S. Sen, Shabana Khan, Herbert W. Roesky,Daniel Kratzert, Kathrin Meindl, Julian Henn,Dietmar Stalke, Jean-Philippe Demers, Adam Lange. Angew. Chme. Int. Ed. 2011, Early View, DOI: 10.1002/anie.201005866.

先程と同じクロロシリレンとP4の反応から、ワンステップでを得ています(60%)。
ここでは、P4の活性化、という観点から反応を検討していますね。またビスシリレンとP4からでもが得られることも確認してます。


rk022011-2.gif

 

は三つの4員環が連結した珍しい構造をしています(下図)。またはいくつかの共鳴構造を書くことができますが、各種スペクトル及び理論計算から、5aの寄与が一番大きいと結論づけています。

rk022011-4.gif

(図:論文より引用)

 

rk022011-3.gif

 

炭素シクロブタジエンでは環上電子の分極がほとんど無いことを考えると、骨格元素が電子構造に与える影響ってのは改めて面白いですね。もちろん反芳香族性ですが、NICS(0) = -6とπ電子が環上をある程度非局在化していることを示しています(論文中の「~has a somewhat aromatic character」という解釈はちょっと疑問ですが)。

高周期かつ低配位で反芳香族、とまぁ不安定要素満載なのに、存在し得るもんですね。
そもそも高周期においては、芳香族安定化効果よりも他のファクターで安定化するほうが効果的だと言うことかもしれません。
また低配位と言いましたが、双極性イオンの電子構造5aからは、ケイ素もリンも普通のsp3混成と見ることもできます。

実はここなんですよね、このamidinate配位子のポイントって。
このカチオン性二置換型の置換基って低配位元素を形式上低配位じゃなくすることで、分子全体を安定化する特徴を持っているんです。
原料もシリレン(ケイ素二配位化合物)と呼んでいますが、amidinate内にカチオンを持つシリルアニオン(sp3混成)と見れますよね。この特徴を最大限利用すれば、あんな化合物やこんな化合物もできると思います)

また、窒素上の置換基がより嵩高くできれば、ひょっとしたらホスファシリンも合成できそうですが、
tBu基以外だと原料のクロロシリレンがうまく取れないそうです(理由は不明だとか)。
まぁ、改善点の余地はこの配位子をブラッシュアップできる可能性を示唆していると思います。

異なる視点からアプローチした結果、同じ化合物にたどり着いた二つの論文、見事なまでに同時期に出てきましたね。この「amidinate配位子」、まだまだ効果的に利用した化合物が今後出てくることでしょう。

 

一方、純粋な(一置換型の)置換基では、高周期シクロブタジエン類縁体の合成ってできないのでしょうか???おそらく特殊な置換基が必要だと思いますが・・・

 

・・・・つづく

 

外部リンク

 

関連書籍

[amazonjs asin=”478270402X” locale=”JP” title=”構造有機化学―有機化学を新しく理解するためのエッセンス”][amazonjs asin=”4882314754″ locale=”JP” title=”21世紀の有機ケイ素化学―機能性物質科学の宝庫 (新材料シリーズ)”][amazonjs asin=”0471196584″ locale=”JP” title=”Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry (Wiley-Interscience Publication)”]

 

関連記事

  1. Nitrogen Enriched Gasoline・・・って何…
  2. 理研の研究者が考える未来のバイオ技術とは?
  3. 光電流の原子分解能計測に世界で初めて成功!
  4. 2残基ずつペプチド鎖を伸長できる超高速マイクロフロー合成法を開発…
  5. シェールガスにかかわる化学物質について
  6. 生物の仕組みに倣う:背景と光に応じて色が変わる顔料の開発
  7. 第97回日本化学会春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Pa…
  8. 鍛冶屋はなぜ「鉄を熱いうちに」打つのか?

注目情報

ピックアップ記事

  1. ソウル大教授Nature Materials論文捏造か?
  2. 化学企業のグローバル・トップ50が発表【2018年版】
  3. PACIFICHEM2010に参加してきました!②
  4. 化学メーカー発の半導体技術が受賞
  5. ホフマン・レフラー・フレイターク反応 Hofmann-Loffler-Freytag Reaction
  6. 化学研究ライフハック:縦置きマルチディスプレイに挑戦!
  7. 井口 洋夫 Hiroo Inokuchi
  8. モルヒネ morphine
  9. 【21卒イベント】「化学系学生のための企業研究セミナー」 大阪1/17(金)・東京1/19(日)
  10. ペロブスカイト太陽電池開発におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2011年2月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28  

注目情報

最新記事

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…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける画像解析の活用ガイド

開催概要材料開発において、電子顕微鏡やX線トモグラフィーを用いて材料の微細構造を観察するために画…

世界初のPROTAC医薬、ついに承認 ―「タンパク質を阻害する」から「分解する」時代へ

2026年5月、創薬化学の歴史に残る大きな出来事が起きました。米国 FDA は、…

有機蛍光とは異なる新しい有機りん光の分子設計指針の発見

第707回のスポットライトリサーチは、電気通信大学 情報理工学研究科(牧昌次郎研究室)の林希久也 助…

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