2013 Fiscal Year Annual Research Report
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24685006
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鷹谷 絢 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (60401535)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 合成化学 |
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| Research Abstract |
前年度までに合成した各種のピンサー型錯体の構造，反応性，触媒活性について検討した。その結果，中心元素としてゲルマニウムやスズを持つピンサー型錯体は，従来のケイ素誘導体と比較して金属上に広い配位場を有するものの，鍵となるトランス影響については従来のケイ素誘導体が最も強いことがわかった。またこれらの錯体が，不飽和エステルとアルデヒドとの還元的アルドール反応の触媒として機能することを明らかにした。これらの成果は，ゲルマニウムやスズを配位子として利用する合成反応開発の可能性を初めて明らかにしたものとして大きな意義を持つ。また一部の錯体については，通常不安定なアルキルパラジウム錯体を効果的に安定化すること，またアルケンやアルキン類のヒドロカルボキシル化反応に触媒活性を示すこともわかった。
一方，ボリルパラジウム錯体の反応性について検討した結果，2種類の５配位ボリルパラジウム錯体を立体選択的に作り分けられることを見出し，またそれらが熱的異性化を起こすこと，さらにはその反応が珍しいturnstile機構で進行していることを解明することに成功した。これらの成果は，本研究の骨子である高周期14族元素含有ピンサー型錯体の特質の一端を明らかにするものとして重要である。
さらにパラジウム触媒を用いるアルケン基質の炭素-水素結合の直接カルボキシル化反応の開発にも成功し，不活性分子である二酸化炭素の効率的分子変換反応を実現した。
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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
従来のケイ素含有ピンサー型錯体をさらに発展させたゲルマニウム，スズ配位子誘導体について，ケイ素誘導体との構造や反応性の違いを明らかにするとともに，これらを触媒として用いる合成反応開発に初めて成功した。
また，これらの誘導体を用いることで，本研究の目標の一つであるアルケン類を用いる還元的アルキル化反応開発に向け，極めて需要かつ前向きな知見を得ることもできた。
これらの成果によって，本研究の目的である高周期14族元素ー遷移金属間結合の触媒機能を実証し，さらに発展させられる可能性を明らかにすることに成功したから。
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| Strategy for Future Research Activity |
「ヒドロカルボキシル化反応」の基質適用範囲の拡大について重点的に検討を行い，アルケンやアルキンを基質とする反応系へと発展させる。さらに還元剤の改良に着手し，金属還元剤を必要としない，有機還元剤を用いるヒドロカルボキシル化反応の実現を目指す。また，これらの反応の鍵となるヒドロメタル化段階についてその反応機構の解明を目指した検討を行う。これにより，後周期14族元素配位子が持つ特異な触媒機能を明らかにするとともに，その原理を生かすことでより優れた触媒反応系の開発を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
２５年度は科学研究費補助金分で研究を十分遂行することができた。従って，研究がますます進展し薬品代などがかさむであろう次年度以降へと持ち越すこととした。
本年度は，使用量が増大するガラス器具，薬品代，また必要となれば自動合成装置の購入費用としての使用を計画している。
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