Development of Highly-Distorted Molecules for Organic Synthetic Chemistry

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15586
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Nishii Yuji 大阪大学, 工学研究科, 講師 (70773787)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アライン / ニッケル / ロジウム / 炭素-水素結合活性化 / 複素環化合物

Outline of Final Research Achievements

Small-membered ring compounds having multiple bonds are valuable reactants for organic synthesis owing to their high ring strain energy. In this study, we investigated the generation method of the five-membered aryne compounds, and attempted to isolate them as metal complexes to determine their structures. In addition, we have developed a new catalytic coupling protocol in which vinylene carbonate was adopted as an oxidizing acetylene surrogate. This reaction system was effective for synthesizing heterocyclic compounds. The reaction mechanism was investigated by computational analysis.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

５員環アライン化合物を金属への配位によって安定化し構造決定することは、長年その存在が議論の対象となっていた高ひずみ分子について新たな知見を与える、学術的に意義深いものといえる。本研究により開発された、炭酸ビニレンをカップリングパートナーとした新たな触媒反応は、従来法で課題となっていた当量酸化剤を必要とせず、合成の難しい無置換の縮環構造を効率的な構築を可能となることは、強力な合成ツールとして広く利用されることが期待される。炭酸のみを副生するという点は、近年課題とされる環境調和性の観点からも優れた技術を開発できたといえる。