| Project/Area Number |
22K19024
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鷹谷 絢 東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 有機合成化学 |
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| Outline of Research at the Start |
動的共有結合として炭素－亜鉛結合を活用した自己組織化化学の開拓に挑戦し，亜鉛含有巨大三次元構造体の自在構築法を確立するとともに，高反応性の亜鉛部位を活用したナノ炭素材料の効率的合成法の開発に取り組む。適切に設計した前駆体分子を用いて亜鉛化反応を動的かつ熱力学支配的に行うことで，様々な亜鉛含有巨大三次元構造体（リング，ケージ，ワイヤー，シート）を合成する。これらの酸化的カップリング反応により，ナノ炭素材料の効率的合成を達成する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アリールボロン酸エステルとジアルキル亜鉛のトランスメタル化反応について，ホウ素オルト位の置換基効果について知見を得るべく検討を行った。その結果，オルト位にPPh2やPCy2基を持つアリールボロン酸エステルだけでなく，メトキシ基やジメチルアミノ基。メチルチオ基，クロロ基，シアノ基，エステルなど様々な官能基をもつもので反応が進行し，対応するジアリール亜鉛が高収率で得られることを見出した。これらの結果は，オルト位置換基が配向性官能基として働き，亜鉛の接近をアシストするとととみに，生成物を安定化していることを示唆している。しかしならが，配向性官能基としては弱いクロロ基を用いた場合でも反応が進行したことから，その効果の起源についてはさらなる調査が必要である。
また得られたジアリール亜鉛の結晶化とX線構造解析にも成功し，その構造を明らかにすることができた。
また得られたジアリール亜鉛に対してバナジウム酸化剤を作用させることで，炭素ー炭素結合生成反応が進行し，ビアリール化合物が得られることも見出した。これらの知見は，超分子亜鉛構造の構築とナノ炭素材料の合成に向けた基礎的知見として重要なものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
オルト位官能基の適用範囲を明らかにし，いくつかのジアリール亜鉛の構造決定に成功したから。
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| Strategy for Future Research Activity |
亜鉛含有自己組織化体の形成に向けた原料合成（ジボロン酸合成）を進める。現在，目的化合物の少量合成には成功しているものの，スケールアップには成功しておらず，収率向上に向けた反応条件の検討に鋭意取り組む。
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