2021 Fiscal Year Annual Research Report
可視光レドックス触媒を用いたラジカルカチオン－ラジカルカップリング反応
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19K15570
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
諸藤 達也 学習院大学, 理学部, 助教 (20824064)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ラジカルカチオン / ラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、前年度までに開発したヒルクライム型の電子移動を利用した光触媒反応と、シリカートを用いたラジカル発生法を組み合わせ、ラジカルカチオンーラジカルカップリングの開発を試みた。様々な基質を用いて反応を検討したところ、プロトン化されたキノリン類がイリジウム光触媒存在下、単純なアルケンと光環化付加することを見出すことができた。
この反応の機構を詳しく調べたところ、ラジカルカチオンーラジカルカップリングではなく、プロトン化されたキノリンの三重項が反応活性種となっていることが明らかになった。また、この反応においてプロトン化が必須であり、その理由について、キノリンの三重項の反応性をあげていることが、計算化学から明らかとなった。三重項の反応性がプロトン化の有無によって明確に変化することを初めて明らかにした点において、学術的に意義深い結果といえる。
本研究期間全体を通して、目的とするラジカルカチオンーラジカルカップリングは実現することができなかったが、「ヒルクライム型電子移動を利用した光触媒反応」、「炭素,酸素二座配位子を有するシリカートをラジカル源とした光触媒反応」、「プロトン化による三重項の反応性向上」など新しいコンセプトを見出すことができた。これらの成果は、他の光触媒反応へも適用できる可能性があり、学術的に重要であると考えられる。
当初目的にしていたラジカルカチオンーラジカルカップリングは引き続き研究を進め、実現していきたい。
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