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高反応性分子の自発的反応集積化法の開発と新規機能性分子の創製

Publicly Offered Research

Project AreaOrganic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials
Project/Area Number 22106542
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

羽村 季之  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (20323785)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsアルキルリチウム / ベンザイン / 触媒的発生 / トリシクロブタベンゼン / ヘキサラジアレン / 時間的反応集積化 / 多重環付加 / 安定型キノジメタン / π共役系分子 / 反応集積化 / ポリアライン / ポリシクロブタトリフェニレン / ドナー / アクセプター / イソベンゾフラン / ポリアセン
Research Abstract

アルキルリチウムを触媒とするベンザインの触媒的発生法を開発することができた。また、この反応性を利用したカルボヨウ素化反応により、芳香環上にさまざまな炭素官能基を導入することができた。得られる生成物は芳香環上のヨウ素原子を足掛かりとした、さらなる官能基化が可能な点で合成的に有用である。なお、この反応では、求核剤としてリチウムアミドを用いることも可能であり、芳香環上へのアミノ基の選択的な導入も可能であることを明らかにした。反応機構に関する詳細な検討の結果、この反応ではまず始めに、ヨードトシラートとアルキルリチウムとのヨウ素-リチウム交換によりベンザインが触媒的に発生した後、ベンザインへの求核付加、引き続くヨードトシラートをヨウ素源とするアリールリチウムのヨウ素化を経て、生成物を与えるということが分った。
また、四員環上にアルコキシ基を持つトリシクロブタベンゼンの熱的な開環によって得られるヘキサラジアレンの反応性について詳しく調べたところ、適切な条件では時間的反応集積化に基づく連続的な多重環付加反応により、拡張型のπ共役系分子を与えることが分った。詳細な検討の結果、補足剤を適切に選択すると、一重付加体あるいは二重付加体を選択的に与えることを見出した。この知見は反応の連続性の確保の観点から重要であり、さらなる時間的反応集積化によって、より高度に縮環した拡張型π共役系分子の合成が可能であることを明らかにした。さらに、四員環の熱的開裂に関連して、シクロブタフェナントレンの電子環状反応を巧みに用いることによって安定型キノジメタンが得られることを見出し、いくつかの化合物についてX線結晶構造解析にも成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

触媒的ベンザイン発生法の開発に成功した。この知見は高反応性分子を自発的に集積化させるための有力な手法になるものと期待される。

Strategy for Future Research Activity

ヘキサラジアレンをコアとする時間的反応集積化法を開発することもできた。今後、この手法によって得られる多様なπ共役系分子の新規物性の開拓と新しい機能の発見につながる重層的な研究を展開するとともに、具体的な標的分子の合成を行うことによって、この方法論の完成度を高める。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Catalytic Generation of Arynes and Trapping by Nucleophilic Addition and Iodination2012

    • Author(s)
      羽村季之
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed.

      Volume: 51 Issue: 14 Pages: 3368-3372

    • DOI

      10.1002/anie.201108415

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Domino Pericyclic Route to Polysubstituted Salicylic Acid Derivatives : Four Sequential Processes from Enynones and Ketene Silyl Acetals2011

    • Author(s)
      羽村季之
    • Journal Title

      Chem.Commun

      Volume: 47 Issue: 24 Pages: 6891-6893

    • DOI

      10.1039/c1cc11758k

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ring Expansion of Cyclopropylbenzocyclobutenes En Route to Benzocycloheptenes2011

    • Author(s)
      羽村季之, 福井伸明
    • Journal Title

      Chem.Lett.

      Volume: 40 Issue: 10 Pages: 1198-1200

    • DOI

      10.1246/cl.2011.1198

    • NAID

      10029684039

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Siloxy(trialkoxy)ethene Undergoes Regioselecitive [2+2] Cycloaddition to Ynones and Ynoates en route to Functionalized Cyclobutenediones2010

    • Author(s)
      岩田伸
    • Journal Title

      Chem.Commun

      Volume: 46 Pages: 5316-5318

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hexaradialenes via Successive Ring Openings of Trisalkoxy tricyclobutabenzenes: Synthesis and Characterization2010

    • Author(s)
      篠崎真也
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed.

      Volume: 49 Pages: 2248-2250

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Catalytic Generation of Benzyne Species and Trapping by Nucleophilic Addition and Iodination2011

    • Author(s)
      羽村季之
    • Organizer
      WOCJC-Senior Workshop
    • Place of Presentation
      東京工業大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 高反応性分子を駆使した新規π共役系分子の創製2011

    • Author(s)
      羽村季之
    • Organizer
      「有機合成化学を起点とするものづくり戦略」ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学小柴ホール(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 高反応性分子を駆使した新規π共役系分子の創製2010

    • Author(s)
      羽村季之
    • Organizer
      第37回有機反応懇談会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2010-08-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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