2015 Fiscal Year Research-status Report
遷移金属錯体を用いたオリゴシラン類の新規合成法の開発
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26410036
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
菅野 研一郎 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (20360951)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オリゴシラン / ヒドロシラン / 遷移金属触媒 / 脱水素カップリング反応 / ヒドロシリル化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遷移金属触媒を用いたヒドロシランの官能基化反応は数多くの例が知られているが、ヒドロオリゴシランのようにケイ素－ケイ素結合を持ったヒドロシランへの適用例はほとんどない。これは、遷移金属によってケイ素－ケイ素結合が切断されるためであり、遷移金属触媒を用いたオリゴシラン類の合成上の制約となっている。これに対し我々は昨年度までの研究により、適切なルテニウム触媒を用いることにより、ヒドロジシランとアルコールとの脱水素カップリング反応がケイ素－ケイ素結合を損なうことなく効率的に進行し、対応するアルコキシジシランを与えることを見出している。本年度の研究では、このアルコキシ化反応を種々のオリゴシランへも適用できること、さらにアルキンのヒドロシリル化反応にも展開できることを見出した。
オリゴシランとして、種々の1-ヒドロトリシランを合成し、アルコキシ化反応を検討した。トリシラン鎖の末端にフェニル、アルケニル、アルキニル基をもつ誘導体のいずれでも、良好な収率で対応するアルコキシトリシランが得られた。また、エチル基が4つ置換したジシランや、2位にヒドロ基をもつトリシランにおいても同様のアルコキシ化反応が適用可能であった。
さらに、ヒドロジシランとアルキンとの反応を、種々のルテニウム触媒を用いて検討したところ、ケイ素－ケイ素結合を切断せずにアルキンのヒドロシリル化が効率的に進行し、対応するアルケニルジシランを得ることに成功した。これまで、ヒドロオリゴシランの触媒的ヒドロシリル化の例はほとんどなく、非常に興味深い結果である。ルテニウムヒドリド触媒を用いた場合には、E-選択的に反応が進行する一方で、Cp*配位子をもつルテニウム触媒を用いるとα選択的に生成物が得られた。いずれの場合も高い立体、および位置選択性で反応が進行した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
昨年度見出したオリゴシランのアルコキシ化反応の展開に加えて、ヒドロシリル化反応も見出すことができたため。さらにヒドロシリル化では、用いるルテニウム触媒を替えることで、高いレベルで位置、および立体選択性を発現できることも見出していることから、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に見出したルテニウム触媒によるヒドロシリル化反応をさらに展開するとともに、ルテニウム触媒を用いた芳香族ハロゲン化物のオリゴシラニル化を検討する。
ヒドロシリル化では、様々な種類のアルキンを検討し適用範囲を探る。また、アルケン、ジエン、ジイン、α、β－不飽和カルボニル化合物などへの適用も検討する。特に、カルボニル基やヒドロキシ基といった官能基を有する化合物への適用を実現したい。
芳香族ハロゲン化物のオリゴシラニル化では、種々の配位子を有するルテニウム触媒を検討し、ケイ素－ケイ素結合の切断を起こさずにカップリングできる触媒の開発を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じたのは、購入した消耗品類がわずかに予定より少なかったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に、通常通り消耗品を購入することで使用する。
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