JoVE - Journal of Visualized Experiments
JoVE Visualize
Contact Us
このページは機械翻訳されています。他のページは英語で表示される場合があります。 View in English

Si (II) からSi (IV) へ,そして戻り:アサイクリックイミノシリレンによる可逆性炭-炭結合活性化

  • 0WACKER-Chair of Macromolecular Chemistry, ∥WACKER-Institute of Silicon Chemistry, ‡Catalysis Research Center, Technische Universität München , Lichtenbergstraße 4, 85748 Garching bei München, Germany.
Journal of the American Chemical Society +

|

2017年6月8日

|

2017年6月8日

PubMedで要約を見る

まとめ

この要約は機械生成です。

この研究では,Si (II) とSi (IV) の状態を逆転させることができる新種のシリコン化合物が報告されています. この可逆性により 二酸化炭素や水素のような小さな分子が活性化され シリコン化学の新たな道が開きます

科学分野

  • オルガノシリコン化学
  • メイングループ 化学
  • キャタリシス

背景

  • 逆戻り性は,特に低値のシリコン化合物にとって,触媒において極めて重要です.
  • 酸化添加と還元除去の相互作用は,主要なグループ化学における触媒サイクルにとって鍵となる.

研究 の 目的

  • C=C結合に分子内挿入される新しいアサイクリックイミノシリシリレン (Si(II)) を報告する.
  • 合成されたSi(IV) 化合物 (シルエピン) の可逆性を調査する.
  • 細分子活性化のためのシリレンの合成相当体としてのシレピンの有用性を探求する.

主な方法

  • イミノシリシリレンとその誘導体の合成と特徴付け
  • 熱逆行性を研究するためのUV-VISスペクトロスコーピー.
  • 密度関数理論 (DFT) の計算
  • 小分子 (CO2,C2H4,H2) との反応

主要な成果

  • アサイクリックイミノシリセリン (1) が合成され,分子内C=C挿入によりシレピン (2) が容易に形成された.
  • Si (IV) シレピン (2) は,簡単にSi (II) に熱変換され,UV-vis,DFT,シリレン-ボラン添加物 (3) の分離によって確認された.
  • シレピン (2) が活性化したCO2は,最初の四座標のシリコン炭酸複合体 (4) を形成した.
  • エチレンと水素との反応により,それぞれシリラン (5) とシリ・IV) 二水素 (6) が得られた.

結論

  • 報告されたシリコン化合物は,触媒用途に不可欠な反転性Si (II) /Si (IV) 行動を示す.
  • シレピンは,穏やかな条件下で小さな分子を活性化するためにシリレンに多用途の合成同等の役割を果たします.
  • この研究は,低値シリコン化学と小分子活性化の範囲を拡大します.

関連する概念動画

Cycloaddition Reactions: Overview 01:16

3.7K

Cycloadditions are one of the most valuable and effective synthesis routes to form cyclic compounds. These are concerted pericyclic reactions between two unsaturated compounds resulting in a cyclic product with two new σ bonds formed at the expense of π bonds. The [4 + 2] cycloaddition, known as the Diels–Alder reaction, is the most common. The other example is a [2 + 2] cycloaddition.

The feasibility of cycloaddition reactions under thermal and photochemical conditions can be predicted...

[4+2] Cycloaddition of Conjugated Dienes: Diels–Alder Reaction 01:16

12.8K

The Diels–Alder reaction is an example of a thermal pericyclic reaction between a conjugated diene and an alkene or alkyne, commonly referred to as a dienophile. The reaction involves a concerted movement of six π electrons, four from the diene and two from the dienophile, forming an unsaturated six-membered ring. As a result, these reactions are classified as [4+2] cycloadditions.

From a molecular orbital perspective, the interacting lobes of the two π systems must be in phase to permit...

[3,3] Sigmatropic Rearrangement of Allyl Vinyl Ethers: Claisen Rearrangement 01:24

2.9K

The Claisen rearrangement is a [3,3] sigmatropic rearrangement of allyl vinyl ethers to unsaturated carbonyl compounds. The rearrangement is a concerted pericyclic reaction proceeding via a chair-like transition state.

An aromatic Claisen rearrangement involves the conversion of allyl aryl ethers to an unstable ketone intermediate, which tautomerizes to give ortho-substituted phenols.

However, ortho-substituted allyl aryl ethers exclusively yield para-substituted phenols via two sequential...

Preparation and Reactions of Sulfides 02:26

5.9K

Sulfides are the sulfur analog of ethers, just as thiols are the sulfur analog of alcohol. Like ethers, sulfides also consist of two hydrocarbon groups bonded to the central sulfur atom. Depending upon the type of groups present, sulfides can be symmetrical or asymmetrical. Symmetrical sulfides can be prepared via an SN2 reaction between 2 equivalents of an alkyl halide and one equivalent of sodium sulfide.

Asymmetrical sulfides can be synthesized by treating thiols with an alkyl halide and a...

Cycloaddition Reactions: MO Requirements for Thermal Activation 01:16

4.9K

Thermal cycloadditions are reactions where the source of activation energy needed to initiate the reaction is provided in the form of heat. A typical example of a thermally-allowed cycloaddition is the Diels–Alder reaction, which is a [4 + 2] cycloaddition. In contrast, a [2 + 2] cycloaddition is thermally forbidden.

The reaction occurs between the highest occupied molecular orbital (HOMO) of one π component and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the other. These are known as...

Preparation of Diols and Pinacol Rearrangement 01:57

4.3K

Compounds bearing two hydroxyl groups are known as diols. When the hydroxyl groups are located on adjacent carbon atoms, the diols are called vicinal diols or glycols. Under acidic conditions, vicinal diols undergo a specific reaction called pinacol rearrangement.
The reaction begins with transferring a proton from the acid catalyst to one of the hydroxyl groups, producing an oxonium ion.

In the second step, the oxonium ion loses H2O, forming a tertiary carbocation intermediate.

In the...