配位能と解離能を兼備した配向基を用いる不活性炭素-炭素結合の触媒的変換
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20J10287
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
櫻井 駿 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 酸フッ化物 |
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| Outline of Research at the Start |
炭素-炭素結合は有機化合物中に普遍的に存在している結合であり、その結合の切断を伴った新規変換反応の開発は重要である。しかし、これまでに報告されてきた反応の多くはカルボニル基やシアノ基などを隣接位にもつ活性化された基質に限定されていた。研究代表者は、これまで例のなかったアルキルベンゼンのC(アリール)-C(アルキル)結合切断を伴うカップリング反応を見出した。しかし、この反応では現在、量論量の金属が必要であるという問題をかかえているため、基質の持つ配向基を再設計することによって触媒化できないか検討していく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はNHC配位子のC(aryl)-(methyl)基の切断を伴うキノリンとのクロスカップリング反応を見出している。これまでの研究では極性のある結合やひずみのある基質の利用に限定されていたが、この反応では活性化されていないC-C結合を利用できるという点で大きな前進である。一方、基質が金属と強く結合するカルベン配位子であるため、量論反応であるという問題がある。そこで申請者は、用いる基質に可逆的な配位・解離が可能なキレーション効果をもつ配向基(DG)を持たせるという工夫を凝らすことで触媒反応への展開を図った。
これまで、炭素-水素結合活性化反応の開発においては、二座配向基の利用が活発におこなわれてきた。これらの反応は触媒量の金属を用いて進行しており、二座配向基が強い配位能を持ちながらも反応後、触媒金属から解離可能であることを示している。そこで、申請者は二座配向基を利用する基質を設計し実験を行った。
しかし、目的の反応は全く進行しなかった。炭素-炭素結合の切断は金属と強固な結合を形成するカルベン配位子だからこそ起こす反応であり、他の配位子の場合は極めて困難であると考えられる。そのため、当初目標としていた反応の触媒化も難しいことが分かった。
そこで申請者は、炭素－炭素結合の触媒的変換反応の開発に取り組むだけでなく、炭素－フッ素結合にも注目し、酸フッ化物の触媒的変換反応の開発に取り組んだ。その結果、酸フッ化物とトリメチルシリルシアニドとの反応がパラジウム触媒存在下で進行し、ニトリルを与える反応を見出した。この研究の中で、酸フッ化物とトリメチルシリルシアニドがヨウ化ナトリウム存在下で反応し、アシルシアニドを与えるという興味深い実験結果も得られた。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
