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2014 Fiscal Year Research-status Report

活性化剤不要の有機ケイ素反応剤の開発

Research Project

Project/Area Number 26620081
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

依光 英樹  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00372566)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsトランスメタル化 / 有機ケイ素化合物 / 有機ホウ素化合物 / ルイス酸性
Outline of Annual Research Achievements

本申請の研究では、活性化剤フリーで遷移金属触媒に有機基をトランスメタル化できる有機ケイ素反応剤を開発する。
まず、ハロゲン化アリールのジシランによるシリル化反応について検討を行った。ここで、ケイ素のルイス酸性を活性化剤フリーのシリル化に利用することを考え、非対称ジシラン、シリルシラトランを設計・合成した。この反応剤を用いてパラジウム触媒によるハロゲン化アリールのシリル化反応を検討したところ、塩化アリールを用いた場合に添加剤を必要とせず円滑にシリル化反応が進行することがわかった。本反応はフッ化物イオンや塩基といった添加剤を用いないため、シロキシ基やエトキシカルボニル基、ピナコラートボリル基を有する塩化アリールにも応用可能であった。
興味深いことにこのシリル化反応は塩化アリールを用いた場合のみ進行し、臭化アリールやヨウ化アリール、アリールトリフラートを用いた場合はシリル化は進行せず、原料が回収された。この結果は、このシリル化反応の鍵ステップが酸化的付加ではなく、トランスメタル化にあることを示唆している。そこで塩化物イオンを添加剤として加えると、酸化的付加により生じる中間体に対して配位子の交換が起こり、ここからトランスメタル化が進行し、臭化アリールやアリールトリフラートでもシリル化が進行することが明らかになった。
DFT計算を行ったところ、ケイ素と塩素の親和性がケイ素と他のハロゲンとの親和性よりも大きいことが、今回のシリル化反応の鍵であることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

シリルシラトラン骨格の有用性を明らかにした。添加剤フリーの条件の構築に向けて着実に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

より難易度の高いアルキニルシラトランの利用について研究を進めたい。また、シラトランだけでなく、ルイス酸性のあるホウ素化合物でも同様の事象を予想外に発見しており、これについても研究を展開したい。

Causes of Carryover

最後に購入しようとした品目が3000円程度となってしまい、次年度との合算で支払うことにした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

中途半端になった消耗品の支払いに充てる。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Activator-Free Palladium-Catalyzed Silylation of Aryl Chlorides with Silylsilatrane: Smooth Transmetalation Promoted by Acid-Base Interaction between Chlorine and Silicon2015

    • Author(s)
      Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Kei Murakami, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 10 Pages: 219-224

    • DOI

      10.1002/asia.201402595

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 塩基非存在下パラジウム触媒を用いた塩化アリールのボリル化反応2015

    • Author(s)
      山元裕太郎・松原浩・依光英樹・大須賀 篤弘
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] Base-Free Palladium-Catalyzed Borylation of Aryl Chlorides2014

    • Author(s)
      Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      9th International Symposium on Integrated Synthesis (ISIS-9)
    • Place of Presentation
      Awaji Island
    • Year and Date
      2014-11-14 – 2014-11-15
  • [Presentation] Base-Free Palladium-Catalyzed Borylation of Aryl Chlorides2014

    • Author(s)
      Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      Conference on C–C Bond Cleavage (CCCC)
    • Place of Presentation
      Kyoto university Katsura Campus
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-26
  • [Presentation] 塩基非存在下パラジウム触媒を用いた塩化アリールのボリル化反応2014

    • Author(s)
      山元裕太郎・依光英樹・大須賀篤弘
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-25
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Silylation of Aryl Chlorides with Silylsilatrane2014

    • Author(s)
      Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Kei Murakami, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      41st International Conference on Coordination Chemistry (ICCC-41)
    • Place of Presentation
      Suntec convention centre Singapore
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-25
  • [Remarks] 研究者HP

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/shuyu/j/yorimitsu.html

URL: 

Published: 2016-05-27  

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