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低酸化数ホウ素化合物の合成と応用

研究課題

研究課題/領域番号 12J08764
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 有機化学
研究機関東京大学

研究代表者

荒巻 吉孝  東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードホウ素 / 低酸化数化合物 / 水素 / DFT計算 / NBO解析 / ボリルアニオン / ラジカル / ボリレン / 還元 / 一電子移動
研究概要

本研究では、通常求電子剤として働くホウ素化合物とは異なる反応性を示す低酸化数ホウ素化合物を合成・単離し、これらを用いて新規反応の開発を目指した。具体的にはボリルリチウムによる小分子の活性化反応、および塩基安定化ボリレン、塩基安定化ボリルラジカルの合成法の開発及びその反応性を探求し、最終的には新規ホウ素置換基導入反応の開発を目指した。
本年度は前年度の研究成果により見出したボリルリチウムと水素分子の反応機構を密度汎関数法(DFT)および自然結合軌道(NBO)解析を用いた理論計算により明らかにした。DFT計算によると、この反応の活性化ギブス自由エネルギーが室温で反応が進行しうる程度に低い活性化エネルギーをもつことが明らかになった。またNBO解析により、この反応機構がホウ素アニオンによる水素一水素結合の反結合性軌道に対する求核攻撃であることが明らかになった。これはホウ素アニオンが炭素アニオンと比べて高い求核性を示すことを示すことを表しており、ホウ素アニオンの高い求核性を実験、理論の両面から明らかにした成果であり、未だにまだ理解が十分に進んでいないホウ素アニオンの特性を理解する上で基礎化学的に非常に重要な知見の一つとなった。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Assessing the Bronsted Basicity of Diaminoboryl Anions : Reactivity towand Methylated Benzenes and Dihydrogen2014

    • 著者名/発表者名
      N. Dettenrieder, Y. Aramaki, B. Wolf, C. Maichle-Mtfssmer, X. Zhao, M. Yamashita, K. Nozaki, R. Anwander
    • 雑誌名

      Angewante Chemie International Edition

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of B-Heterocyclic π-radical and Its Reactivity as a Boryl Radical2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Araraaki, Hideki Omiya, Makoto Yamashita, Koii
    • 雑誌名

      Jounal of the American Chemical Society

      巻: 134 号: 49 ページ: 19989-19992

    • DOI

      10.1021/ja3094372

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Reaction of Boryl Metal Species with Dihydrogen2014

    • 著者名/発表者名
      荒巻 吉孝・Zhao Xiaoxi・山下 誠・野崎 京子
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新規含ホウ素複素環ラジカルの合成とボリルラジカルとしての反応性2013

    • 著者名/発表者名
      荒巻吉孝・大宮秀貴・山下誠・中林耕二・大越慎一・野崎京子
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス 滋賀
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新規含ホウ素複素環ラジカルの合成と性質2012

    • 著者名/発表者名
      荒巷百孝・大宮秀貴・山下誠・中林耕二・大越慎一・野崎京子
    • 学会等名
      第23回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ 京都
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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