炭素の化学（有機化学）は基礎化学としても応用化学としても大きな研究分野を形成していますが、それは炭素が多種多様な結合様式の化合物を作るからです。炭素−炭素二重結合や三重結合は天然の有機化合物中にも多く見られます。一方、ケイ素では二重結合や三重結合は天然にはありません。人工的にそのような結合を作ろうとする研究は二十年ほど前にようやく成功しました。私たちは、ケイ素を主要元素とするさまざまな新しい化合物を作り出す研究を行っています。

　アレンと呼ばれる炭素−炭素二重結合が二つ集積した化合物は、図1に示すように、3つの炭素が直線状に連なった固い分子ですが、最近私たちは、その炭素をすべて　ケイ素に置き換えたトリシラアレンの誘導体を初めて創ることに成功し、結晶中の分子構造を、X線を用いて明らかにしました。

　トリシラアレンの骨格は著しく折れ曲がっています。その上、中央のケイ素（Si2）の位置は一ヶ所に定まらず、両端のケイ素（Si1とSi3）を通る軸の周りの4つの位置に分布して現れます（図２）。詳しい研究の結果、結晶中低温でも、Si2原子はSi1とSi3を通る軸の周りで回転もしくは揺動しているという結論が導かれました。このような特徴は従来の構造理論の枠に収まらないものです。この化合物の構造と反応性の研究を突き詰めてゆけば、ケイ素やゲルマニウムなど第3、４周期典型元素化合物の新しい結合・構造理論を構築することにつながり、それは炭素など第２周期元素の構造と反応の理論を包含した整然と美しいものになるだろうと期待されます。さらに、われわれの目標はこのような特異な物質の示す性質を引き出して次世代の機能性材料に導いていくことです。

図２．トリシラアレン誘導体の構造式とX線によって明らかにされた分子構造