2022 Fiscal Year Research-status Report

アルキニル－B(dan) を多様な有機分子へと導く合成化学的活用に関する研究

Research Project

Project/Area Number	19K05484
Research Institution	Meiji University
Principal Investigator	土本晃久明治大学, 理工学部, 専任教授 (80313716)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords	遷移金属触媒反応 / ホウ素 / 多置換アルケン / アルキン / 芳香族化合物 / π共役
Outline of Annual Research Achievements	本申請課題の当初の目的は、当研究室で様々な誘導体の合成に成功したアルキニル－B(dan) を、多様な遷移金属触媒反応の基質として利用できることを明らかにし、これをもとに、有用有機分子の合成に繋げることであった。大別しては、[1] アルキニル－B(dan) の C(sp)－B(dan) 結合の遷移金属触媒直接変換と、[2] アルキニル－B(dan) の C≡C結合へのジボリル化と、生じるトリボリルアルケンに対する、位置選択的な繰返しの炭素－炭素結合伸長反応によるπ共役拡張分子の自在合成、の二つの実現を目指した。 [1] については、o-ビス(3-インドリル)アレーン骨格の、二つのインドリル環に挟まれている中心の芳香環上のブロモ基を、アルキニル－B(dan) とパラジウム触媒存在下に直接クロスカップリングさせることに成功した。また、アルキニル－B(dan) の代わりにアリール－B(dan) もクロスカップできることを明らかにした。生成物については、光化学特性を評価し、量子収率の向上のためには、どういった分子デザインが有効であるかについても明らかにした。これらの研究結果については、国際学術雑誌（Adv. Synth. Catal.; impact factor = 5.981）に論文として投稿し、既に受理されて現在公開されている。また、この研究については、論文投稿時のレフェリーの評価が高かったことから、研究の内容が掲載雑誌の表紙絵としても採用されている。また、アリール－B(dan) の直接クロスカップリングに関しては、さまざまな基質の組み合わせで反応が収率よく進行することを確認できている。 [2] に関しては、アルキニル－B(dan) の C≡C結合にジボリル化を施すことで、全て異なるボリル基からなるトリボリルアルケンが合成できることを見つけいるが、２０２２年度は、研究を進展させることはできなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason [1] の方については、順調に研究を進展できており、アリール－B(dan) の直接クロスカップリングに関しては、２０２３年度内の論文投稿を考えている。一方研究テーマ [2] の方に関しては、研究スタート当時には予定していなかった人材不足に残念ながら見舞われた。研究推進力のある，大学院生である研究協力者に恵まれなかったため。[2] の方を力強く推進できなかったことから、現状，研究の進捗状況を「やや遅れている」と判断した。
Strategy for Future Research Activity	現在、[2] の方に関しては、アルキニル－B(dan) から B(dan) 基含有のジボリルアルケンがまずまずの収率で得られることを新たにつけている。この反応に関して、収率の向上を目指すこと、これを実現次第、この反応の一般性を確保したいと考えている。
Causes of Carryover	最初に設定した二つの大きな研究課題のうち、項目の [2] の方について，人材不足による十分な研究展開ができなかったため。これについては、この項目 [2] に関する研究協力者も見つかっていることから、ジボリルアルケンの合成に注力して研究を推進していきたいと考えている。