2023 Fiscal Year Research-status Report
新規増炭反応を指向した金属カーバイド反応剤およびカーバイド等価体の創出
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22K14679
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
黒木 尭 京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (80845537)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | カーバイド / 前周期遷移金属 / 原子状炭素 / スピロ化合物 / アルキリデンシクロプロパン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子状炭素等価体として機能するカーバイド反応剤に関して2022年度から引き続き研究を行い、以下の成果が得られた。
（１）前年度に見いだしたクロムカーバイド反応剤を利用したアルケンの二重シクロプロパン化反応によるスピロペンタン骨格構築の基質適用範囲の拡大を行った。アルケンとしてインデンを用いると予想したスピロペンタン化合物は得られず、インデン骨格内にカーバイド由来の炭素原子が挿入し、環拡大を引き起こしたナフタレンが生成することが明らかとなった。
（２）クロムカーバイド種の発生法の簡便化に取り組んだ。これまでのクロムカーバイド反応剤は臭化クロム（II）と四臭化炭素をTHF中で混合して調製するが、臭化クロム（II）は市販の試薬としては売られていない。そこで、臭化クロム（II）の代わりに購入可能な試薬である塩化クロム（II）を用い、臭素源として過剰の臭化リチウムを後から加えて調製した反応剤をアルケンに作用させると、これまでのクロムカーバイド反応剤を用いた場合と同様にスピロペンタン化合物が得られ、市販の試薬からのカーバイド種の発生に成功した。
（３）前年度に見いだしたクロムカーバイド反応剤を用いたアルケンとカルボニル化合物からのアルキリデンシクロプロパン合成の基質適用範囲の拡大を行った。アルケンとして2-ノルボルネンを用いていた場合、生成するアルキリデンシクロプロパン化合物はもう１分子のカルボニル化合物と反応し、六員環式のエーテル化合物が生成した。
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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
クロムのカーバイド種調製法の簡略化に成功し、さらなる炭素原子移動反応の発展を進められる状況にある。また、インデンからナフタレンへの予想外の環拡大反応も見いだせ、炭素原子埋め込み反応へ適用できる可能性が出てきた。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
クロムのカーバイドに着目して研究を進めてきたが、他の遷移金属元素を用いた金属カーバイド反応剤の利用を進める。また、リチウムカルベノイド種を利用した原子状炭素等価体の開発も進め、遷移金属元素を用いない炭素原子移動反応を開拓する。
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| Causes of Carryover |
当該年度においてクロムカーバイド発生法の簡略化を達成したことで、より安価な原料を用い研究を進められるようになったため、薬品の購入額が抑えられた。クロムを用いたカーバイド研究のさらなる発展が見込めたため、当初予定していた他の金属元素を用いたカーバイド反応剤開発へは着手せず、金属塩の購入を控えていた。次年度では、繰り越し分での金属塩の購入を行う。また、これまで2年間で得られた成果について海外学会で報告するための旅費にも使用予定である、
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