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内部アルキンからの二置換ビニリデンの直截合成法開発と新規分子変換触媒への応用

Publicly Offered Research

Project AreaMolecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
Project/Area Number 23105543
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 InstitutionTokyo University of Science (2012)
Chuo University (2011)

Principal Investigator

武藤 雄一郎  東京理科大学, 理学部, 助教 (50453676)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords置換基効果 / 求核転位 / 遷移状態 / 二置換ビニリデン / 内部アルキン / ルテニウム / 鉄 / ビニリデン転位 / オスミウム / シクロペンタジエニル
Outline of Annual Research Achievements

置換基効果と機構の解明を目指し、量子化学的手法でも反応経路を追跡した(お茶大鷹野研との共同研究)。PhC≡CC6H4OMe-pの場合はR1 = H, R2 = OMe、PhC≡CC6H4CO2Et-pの場合はR1 = CO2Et, R2 = Hとなるdirect 1,2-転位が最も有力な経路となり、実験結果をよく再現した。NBO解析からいずれの場合でも移動する炭素(C3)の電荷は、反応を通して負の値をとりつづけ、移動先(受け入れ先炭素、C1)では、遷移状態への進行に伴い電荷は正の方向に増加し、遷移状態から生成物への進行に伴い負になる。この電荷変化は、本反応が求核転位であることを示唆している。移動する芳香環(C3を含む芳香環)のNBO電荷の和も正であり、その絶対値は遷移状態において最も大きくなる。この結果からも本反応が求核的に進行していることが示唆された。さらに遷移状態におけるdonor-acceptor解析の結果は、遷移状態で電子を供与するのは、移動するC2#8211;C3結合であることを示し、逆の電荷移動、すなわち移動先のC1炭素から移動するC3炭素への電荷移動に相当する軌道相互作用(求電子転位)は見られなかった。従って本転位は、電子吸引性置換基を持つ芳香環(求核性が低い)ほど転位能が高いが、求核的に進行することが明らかになった。
従来の求核転位では、転位する基が電子を供与しやすいとき、すなわち遷移状態において移動する炭素上に正電荷が発生しやすいほど、転位能が上がると考えられてきたが、本計算では、転位する基の電子供与力よりもむしろ遷移状態において発生する転位先のC1炭素上の正電荷(形式的には、もとは金属上にあった電荷)を安定化する効果のほうが重要であるといえる。その結果として、相対的に電子不足な置換基の転位能が高くなる。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Transformations of Alkynes at a Cyclotriphosphato Ruthenium Complex2013

    • Author(s)
      Kanao, K.; Ikeda, Y.; Kimura, K.; Kamimura, S.; Tanabe, Y.; Mutoh, Y.; Iwasaki, M.; Ishii, Y.
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 32 Issue: 2 Pages: 527-537

    • DOI

      10.1021/om3009926

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of (Alkenylphosphonio)phenylruthenium Complexes from Diphenylacetylene and a [CpRu(dppm)] Cation: Experimental Evidence for the Equilibrium between η1-Disubstituted Vinylidene and η2-Internal Alkyne2012

    • Author(s)
      Mutoh, Y.; Kimura, Y.; Ikeda, Y.; Tsuchida, N.; Takano, K.; Ishii, Y.
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 31 Issue: 14 Pages: 5150-5158

    • DOI

      10.1021/om3004948

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DFT Study of Internal Alkyne-to-Disubstituted VinylideneIsomerization in [CpRu(PhC≡CAr)(dppe)]+2012

    • Author(s)
      Otsuka, M.; Tsuchida, N.; Ikeda, Y.; Kimura, Y.; Mutoh, Y.; Ishii, Y.; Takano, K.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 134 Issue: 42 Pages: 17746-17756

    • DOI

      10.1021/ja308018b

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thioamides and Thioformamides for Sequential Reactions with Organolithium and Grignard Reagents2012

    • Author(s)
      Toshiaki Murai
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 2-8

    • DOI

      10.1246/cl.2012.2

    • NAID

      10030221953

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent Developments in Chemistry of Seleno- and Tellurocarbonyl Complexes2012

    • Author(s)
      Mutoh, Y.; Kozono, N.; Ikenaga, K.; Ishii, Y.
    • Journal Title

      Coord.Chem.Rev.

      Volume: 256 Issue: 5-8 Pages: 589-605

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2011.12.002

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conformational change of ternary copper (II) complexes of cationlc Schiff-bases and N-heteroaromatic amines induced by intercalative binding to DNA2011

    • Author(s)
      Yusuke Iwasaki, Masato Kimura, Atsushi Yamada, Yuichiro Mutoh, Maiko Tateishi, Hidekazu Arii, Yusuke Kitamura, Makoto Chikira
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry Communications

      Volume: 14 Issue: 9 Pages: 1461-1464

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2011.05.047

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Skeletal Transformation of Cyanamido(2)- and Cyanamido(1)-Bridged Ruthenium Complexes with Hexamethylbenzene Ligands2011

    • Author(s)
      T.Nogami
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 40 Issue: 10 Pages: 1167-1169

    • DOI

      10.1246/cl.2011.1167

    • NAID

      10029683676

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カチオン性ルテニウム錯体上での内部アルキンからの二置換ビニリデン直截形成:炭素置換基の効果と反応機構の関係2013

    • Author(s)
      武藤雄一郎
    • Organizer
      新学術領域研究「分子活性化」第4回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学馬出キャンパス 九州大学医学部百年講堂
    • Year and Date
      2013-02-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reactivities of an Indenylruthenium Complex toward Internal Alkynes: Formation of Disubstituted Vinylidene Complexes and Reversible Indenyl#8211;Alkyne Coupling (PC-051)2012

    • Author(s)
      Yousuke Ikeda, Kohei Imai, Shintaro Kodama, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • Organizer
      12th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC12)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-11-15
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation of (Alkenylphosphonio)phenylruthenium Complexes from Diphenylacetylene and a [CpRu(dppm)] Cation: Experimental Evidence for the Equilibrium between η1-Disubstituted Vinylidene and η2-Internal Alkyne2012

    • Author(s)
      Yuichiro Mutoh, Yusuke Kimura, Yousuke Ikeda, Noriko Tsuchida, Keiko Takano, Youichi Ishii
    • Organizer
      2nd International Symposium on Molecular Activation
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2012-11-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 内部アルキン/ビニリデン異性化反応機構の理論的解明(P6-06)2012

    • Author(s)
      大塚美穂・土田敦子・池田洋輔・木村祐介・武藤雄一郎・石井洋一・鷹野景子
    • Organizer
      第2回CSJ化学フェスタ2012
    • Place of Presentation
      大岡山
    • Year and Date
      2012-10-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 第8 族遷移金属錯体における内部アルキン/ビニリデン異性化反応に関する理論研究(1PD-08)2012

    • Author(s)
      大塚美穂・土田敦子・池田洋輔・武藤雄一郎・石井洋一・鷹野景子
    • Organizer
      第62回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2012-09-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation of Five-Coordinate Seleno- and Tellurocarbonyl Complexes and Their Reactivities (with Flash Presentation, F4.7)2012

    • Author(s)
      Kota Ikenaga, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • Organizer
      25th International Conference on Organometllic Chemistry (ICOMC2012)
    • Place of Presentation
      Lisbon, Portugal
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of Rhodium Sulfido Clusters by Desulfurization of Thioamide Complexes (with Flash Presentation, F4.9)2012

    • Author(s)
      Masahiro Sakigawara, Ippei Niiyama, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • Organizer
      25th International Conference on Organometllic Chemistry (ICOMC2012)
    • Place of Presentation
      Lisbon, Portugal
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] インデニルルテニウム錯体と内部アルキンとの反応によるビニリデン錯体の形成およびインデニル配位子とのカップリング(P2C-18)2012

    • Author(s)
      池田洋輔・今井浩平・小玉晋太朗・武藤雄一郎・石井洋一
    • Organizer
      第59回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2012-09-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cp配位子を持つ8族金属錯体上での内部アルキン-二置換ビニリデン転位に及ぼす配位子の効果2012

    • Author(s)
      伊藤彰、中村理奈、LAMBERT, Natacha、木村祐介、池田洋輔、武藤雄一郎、石井洋一
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      日吉
    • Year and Date
      2012-03-26
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] セレノおよびテルロカルボニル錯体とホウ素化合物の反応による5配位16電子錯体の合成とその反応性2012

    • Author(s)
      池永幸太、小園直輝、武藤雄一郎、石井洋一
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      日吉
    • Year and Date
      2012-03-26
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Dppm配位子を持つシアナミド架橋ルテニウム錯体の合成と反応性2012

    • Author(s)
      野上忠彦、今治誠、植村薫、田辺資明、武藤雄一郎、石井洋一
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      日吉
    • Year and Date
      2012-03-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ロジウムチオアミド錯体の脱硫によるキュバン型クラスターの生成2012

    • Author(s)
      先川原将宏、新山一平、武藤雄一郎、石井洋一
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      日吉
    • Year and Date
      2012-03-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Skeletal Transformation of NCN- and NCNH-Bridged Ruthenium Complexes with C_6Me_6 Ligands2011

    • Author(s)
      Tadahiko Nogami, Makoto Imaji, Kaoru Uemura, Yoshiaki Tanabe, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • Organizer
      The International Symposium on Organometallic Chemistry 2011 (ISOMC2011)
    • Place of Presentation
      豊中
    • Year and Date
      2011-11-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Reactivities of cis-(Hydroxo)(nitrosyl)rhenium Calix[4]arene Complexes2011

    • Author(s)
      Risa Shiraki, Kozue Shiraishi, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • Organizer
      The International Symposium on Organometallic Chemistry 2011 (ISOMC2011)
    • Place of Presentation
      豊中
    • Year and Date
      2011-11-11
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Coupling of Internal Alkynes and Dppm at a Ruthenium Complex Leading to Unexpected Formation of Alkenylphosphonio Complex2011

    • Author(s)
      Yuichiro Mutoh, Yusuke Kimura, Youichi Ishii
    • Organizer
      The International Symposium on Organometallic Chemistry 2011 (ISOMC2011)
    • Place of Presentation
      豊中
    • Year and Date
      2011-11-11
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 8族金属上における内部アルキン-二置換ビニリデン異性化2011

    • Author(s)
      武藤雄一郎
    • Organizer
      新学術領域研究「分子活性化」,第2回若手セミナー
    • Place of Presentation
      洞爺
    • Year and Date
      2011-09-23
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 9族金属錯体上での第一級チオアミドの脱硫とキュバン類似クラスターの生成2011

    • Author(s)
      先川原将宏、新山一平、武藤雄一郎、石井洋一
    • Organizer
      第61回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2011-09-18
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] シス(ヒドロキソ)(ニトロシル)カリックスアレーンレニウム錯体の合成と反応性2011

    • Author(s)
      白木理沙、白石梢、武藤雄一郎、石井洋一
    • Organizer
      第61回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2011-09-17
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ru錯体における内部アルキン-ビニリデン異性化経路の量子化学的研究-ONIOM法を用いた反応制御因子の解明-2011

    • Author(s)
      大塚美穂、土田敦子、池田洋輔、木村祐介、武藤雄一郎、石井洋一、鷹野景子
    • Organizer
      第61回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ルテニウム錯体上における内部アルキンとdppm配位子のカップリングによるアルケニルホスホニオ錯体の形成2011

    • Author(s)
      武藤雄一郎・木村祐介・伊藤彰・Natacha Lambert・石井洋一
    • Organizer
      第58回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-09-07
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  • [Presentation] イソシアニド配位子を持つテルロカルボニル錯体の合成と反応性2011

    • Author(s)
      池永幸太、小園直輝、武藤雄一郎、石井洋一
    • Organizer
      第58回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-09-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 8族金属上における内部アルキンからの二置換ビニリデン錯体の形成2011

    • Author(s)
      武藤雄一郎
    • Organizer
      平成23年度第1回有機金属若手研究者の会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-09-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Desulfurization of Thioamides at a Cp*Rh complex2011

    • Author(s)
      Masahiro Sakigawara, Ippei Niiyama, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • Organizer
      19th EuCheMS Conference of Organometallic Chemistry (EuCOMC 2011)
    • Place of Presentation
      Toulouse
    • Year and Date
      2011-07-04
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Reversibility of Internal Alkyne-Disubstituted Vinylidene Interconversion at Cationic Ruthenium and Iron Complexes2011

    • Author(s)
      Yuichiro Mutoh, Kohei Imai, Yusuke Kimura, Yousuke Ikeda, Youichi Ishii
    • Organizer
      19th EuCheMS Conference of Organometallic Chemistry (EuCOMC 2011)
    • Place of Presentation
      Toulouse
    • Year and Date
      2011-07-04
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Potentially Reversible Internal Alkyne-Disubstituted Vinylidene Isomerization at Cationic Group 8 Metal Complexes with Cp lignad2011

    • Author(s)
      Yuichiro Mutoh, Kohei Imai, Yusuke Kimura, Yousuke Ikeda, Youichi Ishii
    • Organizer
      1st International Symposium on Molecular Activation
    • Place of Presentation
      淡路
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.chem.chuo-u.ac.jp/~orgmet/top.htm

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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