2014 Fiscal Year Research-status Report
ヨードニウム種の安定化戦略に基づく未踏炭素－炭素結合形成の実現
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26620036
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
土肥 寿文 立命館大学, 薬学部, 准教授 (50423116)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 有機化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高活性な化学種を発生させ有機合成へと利用する手法がこれまで数多く報告されているが、高活性化学種は多くが不安定で短寿命なため、その合成化学的な利用の幅が限られる場合が多い。本研究では、反応の中間体として含まれる不安定超原子価化合物を合成し、その化学挙動を解明する。なかでも、ヨウ素を用いる酸化反応において反応中間体として想定されるいくつかのヨードニウム種の実証に焦点を当て、架橋型環状構造に基づく安定化が見込める新規ヨードニウム種の合成と単離、反応性の解明を行い、その特徴を活かした有機合成への応用展開を試みる。
平成２６年度は、本概念の実証に適切ないくつかのタイプの超原子価ヨードニウム種に焦点を当て、主に、その安定化と単離構造決定、化学挙動の解明と有機合成への応用を検討した。すなわち、超原子価ヨウ素を用いるアルキンの酸化における反応中間体として、配位子および分子設計により安定化されたいくつかの超原子価ヨードニウム種の発生と単離に成功した。その構造に関する決定的証拠を得るために、安定化と結晶化に適した対イオンをスクリーニングし、X線結晶構造解析を行った。
反応性に富み通常は単離の難しいこのような超原子価反応中間体を適切な分子設計を施すことで安定化し、自由自在に扱うことができれば、反応機構や中間体についての有益な情報が得られるだけでなく、これらを新しい合成中間体として用いる独自の有機合成法の展開が期待できる。そこで、得られた安定化ヨードニウムの化学挙動を解明すべく、単離した超原子価ヨードニウム種の安定化配位子を選択的に取り除く化学的手法を検討した。この際、安定化配位子の除去により発生する高活性超原子価ヨウ素種の化学挙動について、機器分析等の手法を用い反応生成物を解析した。
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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
交付申請書に掲げた当初の研究目標について、概ね問題無く達成できている。
また、研究成果の公表についても順調に行えている。
研究経費についても、予定どおり無駄なく活用できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
超原子価ヨードニウム種の新規結合形成を伴う分解過程には、その反応条件や試薬の選択により機構的にいくつかの経路が考えられる。そこで平成２７年度は、安定化超原子価ヨードニウム種の自在活性化を目標に、その反応性の制御を試みる。また、有機合成への応用として、分子内環化を利用する安定化環状超原子価ヨードニウム種の合成へと、本法を展開する。不飽和炭素への酸化的結合形成は一般に、入手困難なより多数の官能基を有する生成物が得られるため、より複雑な環状分子への変換に役立つものと考えられる。そこで、これらの基盤研究を深化させつつ、新規有用物質の合成へと役立てたい。
さらに、本計画目標が早期に達成できた際には、最も不安定であるsp3炭素－超原子価ヨウ素結合を有するヨードニウム中間体の発生と利用を展開し、未踏の炭素―炭素結合形成の実現に挑戦する。
すでに連携のある理論化学の研究者との共同研究を基に、本研究の実験結果の解釈について、一定の理論的説明を得ることまでを本萌芽研究の目標としたい。また、研究の過程で新しく重要と思われるアイデアが見出された場合は、研究計画に積極的に取り組み、革新的な融合研究として発展させたい。
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| Causes of Carryover |
研究の予想以上の進展に伴い特許等の取得を検討する要件が発生した為、当初予定していた論文誌や学会での研究発表について見送ったことが、次年度使用額が生じた主な理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記に該当する内容の研究については、本年度にて論文誌と学会で発表する予定である。
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Research Products
(28 results)
