2017 Fiscal Year Research-status Report
Structural chemistry on highly stabilized carbanions
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17K08224
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
矢内 光 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (10408685)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 薬学 / 構造化学 / カルボアニオン / 炭素酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，①一般式(RfSO2)2CHRで表される超強酸性炭素酸（Rf = ペルフルオロアルキル）の汎用的な合成手法の開発と，②その共役塩基である極安定カルボアニオン構造をもつ化合物の合成，構造化学的解析を行うものである。以下，本年度の研究成果の概要を示す。
炭素酸の合成手法を実現する上で鍵となる，Rf基をもつ2-フルオロピリジニウム塩の合成を検討し，（RfSO2）2CH2と2-フルオロピリジン，パラホルムアルデヒドの三成分反応によって目的の双性イオンが得られることを見いだした。また，合成した反応剤を用いることで，幾つかのRf基をもつ炭素酸の合成に成功した。ついで，得られた酸のアセトニトリル中でのpKa値測定を行い，Rf基と置換基Rとが及ぼす影響を体系づけることができた。
極安定カルボアニオン構造をもつ化合物の合成では，対応するホスホニウム塩の合成を進めた。すなわち，系内発生させたTf2C=CH2に種々のホスフィンを作用させることで1,3-カルバベタインを，リンイリドを作用させることで1,4-カルバベタインを合成した。得られたリンベタインは，いずれも安定な結晶性化合物であり，単結晶X線構造解析および量子化学計算によってアニオン部位とカチオン部位がそれぞれに安定化された双性イオンであることを明らかにした。こうしたカルバベタインは，従来，全く報告例がなく，極安定カルバニオンの特性が生かされた化合物である。また，含窒素複素環式芳香族化合物に由来する有機カチオン部と極安定カルボアニオン部を併せもつ分子内塩の合成に着手し，一定の成果を挙げることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初想定した研究課題の内，炭素酸の合成に関しては，すでに十分な成果を挙げることができた。また，極安定カルボアニオン構造をもつ分子内塩として，リンカルバベタインを体系的に合成することができ，その中には当初期待した両方が叶う化合物もあった。これらの理由から，本研究は極めて順調に進んでいるものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
カルベニウム塩とキラルな分子内塩の合成については，検討を進めているものの十分な成果を挙げているとはいいがたい状況である。そこで，これらの系を中心に検討を進めていく。
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Research Products
(13 results)
