2018 Fiscal Year Research-status Report
新規Z型配位子を有する遷移金属錯体の合成と触媒的有機合成反応への応用
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18K05110
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| Research Institution | Musashino University |
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Principal Investigator |
末木 俊輔 武蔵野大学, 薬学部, 助教 (90580118)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Z型配位子 / 触媒反応 / 水素移動型反応 / 1,4-アザボリン / 固体発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は遷移金属錯体に対して、強いσ受容性を示すことが期待できるZ型配位子を新たにデザイン・合成し、触媒的有機合成反応への応用を目指すものである。Z型配位子錯体はL型およびX形配位子錯体とは異なり、高いLewis酸性を有することが期待されるため、その特異な触媒活性を示すことが期待される。
これまでに研究計画に従い、窒素配位部位を有するZ型配位子合成の際、カルバゾール部位を導入した基質での検討を行ったものの、目的とする反応は進行しなかった。またその研究過程において、ハロゲン化トリアリールアミンおよびハロゲン化ホウ素との反応により、新規1,4-アザボリンが得られることを見出し、こちらが固体状態で特異な発光特性を示すことも併せて発見した。
一方、リン配位部位を有するZ型配位子合成は順調に軸不斉モノホスフィン配位子までの合成ルートを確立することができた。このZ型配位子合成の過程で、アルコールとハロゲン化ホウ素との反応による合成を検討し、アルコールの活性化を目的として、カルボジイミドを添加したところ、目的とする反応は進行しなかったものの、アルコールの水素移動型反応が進行することを見出した。更なる検討の結果、本反応はルテニウム触媒を用いた際に定量的に進行し、官能基許容性にも優れた反応であることが分かった。本知見は採択研究課題より派生した研究であるが、これまでにカルボジイミドを水素受容体とするアルコールの水素移動型反応は報告されておらず、学術的にも興味深い知見を得ることができた。本研究により得られた知見等は、Z型配位子錯体を用いた触媒反応検討に関してもそのモデル反応として利用できるなど、本研究課題の遂行・発展に生かすことができるものと考えている。
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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
申請者は平成30年4月より首都大学東京より武蔵野大学に異動となったため、その準備や赴任した研究室で必要な実験設備を整えるために時間を要した。そのため、当初の計画通りには当該研究課題は進行しなかったものの、「研究成果の概要」でも記述したようにその研究過程でルテニウム触媒およびカルボジイミドを用いたアルコールの効率的な水素移動型反応を見出しており、またZ型配位子合成の際に得られた新規1,4-アザボリンが固体状態での特異な発光特性を示すこともわかった。これらの知見はいずれも学術的に興味深いものであり、本研究課題の今後の遂行に際し、有益な情報となることが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度以降は、平成30年度の研究課題を引き続き検討するとともに、Z型配位子合成計画の見直しも図っていく必要があると考えている。すなわち、Z型配位子の合成法としてベンザインを利用する手法やbora-Friedel-Crafts反応を利用することで合成が達成できるものと推察しており、今後検討を行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
平成30年度は研究課題遂行に必要な器具・試薬などを整備するために、受領した研究費の大半を物品費に充て、計画的に予算執行を行った。その結果残額が生じたが、平成31年度以降も継続の研究課題であり、また平成30年度の予算残額が少額であった為、次年度に繰り越すこととした。
次年度の使用計画についてだが、平成30年度と同様、物品費に該当する試薬(基質や基質の合成原料となる有機化合物、触媒合成用の遷移金属錯体および塩、原料合成や反応探索時の反応、および化合物精製に用いる有機溶媒、NMR測定に用いる重溶媒)や実験器具(シュレンクやフラスコに代表される各種実験器具など)の購入に充てる予定である。
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