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基底状態および光励起状態のペリ環状反応の設計・制御に対する理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14550795
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関岐阜大学 (2004)
大阪産業大学 (2002-2003)

研究代表者

酒井 章吾  岐阜大学, 工学部, 教授 (40221262)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード芳香族性 / IDA / CiLC解析 / Diels-Alder反応 / ペリ環状反応 / 擬ペリ環状反応 / 1、3-双極子付加反応 / Cope転移反応 / Claisen反応 / 環化反応機構 / 溶媒効果 / IMiC MO法 / スイッチング分子 / 置換基効果 / ぺり環状反応機構 / 軌道対称性理論 / CiLC解析法 / コープ転位反応 / Mills-Nixon効果
研究概要

本研究においては次のプロジェクトについて研究を行った。
(1)芳香族性に関する新しい指標:芳香族性に対し新しく指標(IDA)を提唱し、その妥当性を検討した。検討事項として(a)種々の六員環化合物に対する芳香族性の違い。(b)小さな環が付いたベンゼン環の芳香族性、すなわMills-Nixson効果に対する応用。(c)芳香族性についての(4n+2)π則の検討。(d)オルト,メタ、パラの3つの異性体を持つベンザインの芳香族性の違い。以上の研究結果から新しく提案した芳香族性に対する指標は非常に有効であることが明らかになった。
(2)Diels-Alder反応機構:Diels-Alder反応に関し協奏的機構と段階的機構について調べた。特に段階的機構で反応が起こる可能性について、ブタジェンとエチレン分子の反応を基本とし、その置換基効果、及びヘテロDiels-Alder反応について検討した。この結果から電子論的に段階型で起る反応機構が存在することを指摘した。
(3)1、3-双極子付加反応機構:この反応機構に対し3つのメカニズムが存在することを指摘し、各機構に対する起因を明らかにした。
(4)Cope転移反応機構:この反応に関し,協奏的反応機構とバイラジカル中間体を経由する段階的反応機構が知られているがこのメカシズムを明らかにし,置換機による反応制御について調べた。
(5)ペリ環状反応と擬ペリ環状反応:Heptatetraene類似体に対する分子内環化反応についてその反応機構をCILC解析法を用いて調べた。その結果、反応に伴う軌道の相互作用においてペリ環状反応と擬ペリ環状反応の間には明確な違いがあることを見いだした。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] Theoretical Study on the Aromaticity of o-, m-, and p-benzyne.2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure (THEOCHEM) 715

      ページ: 101-105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical study on the aromaticity of o-, m-, and p-benzyne2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Mol.Struc.(THEOCHEM) 715

      ページ: 101-105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical study on the aromaticity of o-,m-,and p-benzyne.2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Mol.Struc.(THEOCHEM) 715

      ページ: 101-105

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical Studies on the Substituent Effects for Concerted and Stepwise Mechanisms of the Diels-Alder Reaction between Butadiene and Ethylene.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai, T.Okumura
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure (THEOCHEM) 685

      ページ: 89-95

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Determination of the Electronic Mechanisms of 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactions of Fulminic Acide and Diazomethane.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai, M.T.Nguyen
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 108

      ページ: 9169-9179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical studies on the substituent effects for concerted and stepwise mechanisms of the Diels-Alder reaction between butadiene and ethylene.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai, T.Okumura
    • 雑誌名

      J.Mol.Struc.(THEOCHEM) 685

      ページ: 89-95

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Determination of the Electronic Mechanisms of 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactions of Fulminic Acide and Diazomethane.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai, M.T.Nguyen
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 108

      ページ: 9169-9179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Altering the Allowed/Forbidden Gap in Cyclobutene Electrocyclic Reactions : Experimental and Theoretical Evaluations of the Effect of Planarity Constraints.2003

    • 著者名/発表者名
      P.S.Lee, S.Sakai, P.Horstermann, W.R.Roth, E.A.Kallel, K.N.Houk
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 125

      ページ: 5839-5848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Critewrion of Aromaticity and Implications for the (4n+2)π Rule.2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 107

      ページ: 9422-9427

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Analysis of Concerted and Stepwise Mechanisms of the Hetero-Diels-Alder Reaction of Butadiene with Formaldehyde and Thioformaldehyde.2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Mol.Struc.(THEOCHEM) 630

      ページ: 177-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic Structures of Trithiapentalene Analogues.2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Mol.Phys. 101

      ページ: 1339-1343

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Altering the Allowed/Forbidden Gap in Cyclobutene Electrocyclic Reactions : Experimental and Theoretical Evaluations of the Effect of Planarity Constraints.2003

    • 著者名/発表者名
      P.S.Lee, S.Sakai, P.Horstermann, W.R.Roth, E.A.Kallel, K.N.Houk
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 125

      ページ: 5839-5848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Criterion of Aromaticity and Implications for the (4n+2)π Rule.2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 107

      ページ: 9422-9427

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Study on the Aromaticity of Benzenes Annelated to Small Rings.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 106

      ページ: 11526-11532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Analysis of the Cope Rearrangement of 1,5-Hexadiene and Phenyl Derivatives2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Mol.Struc.(THEOCHEM) 583

      ページ: 181-188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Analysis of Cyclic Reaction Mechanisms of Two Ethylenes.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Int.J.Quantum Chem. 99

      ページ: 549-554

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Criterion on the Aromaticity of Six-Membered Rings.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 106

      ページ: 10370-10373

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Studies on the Validity of B3LYP Density Functional Theory for Symmetrical Cyclic Reactions2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Internet Elec.J.Mol.Desig. 2002

      ページ: 462-466

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Analysis of Cyclic Reaction Mechanisms of Two Ethylenes.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Int.J.Quantum Chem. 90

      ページ: 549-554

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Criterion on the Aromaticity of Six-Membered Rings.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 106

      ページ: 10370-10373

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Studies on the Validity of B3LYP Density Functional Theory for Symmetrical Cyclic Reactions.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      Internet Elec.J.Mol.Desig. 2002

      ページ: 462-466

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical Study on the Aromaticity of Benzenes Annelated to Small Rings.2002

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 106

      ページ: 11526-11532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shogo Sakai, et al.: "Altering the Allowed/Forbidden Gap in Cyclobutene Electrocyclic Reactions : Experimental and Theoretical Evaluations of the Effect of Planarity Constraints."J.Am.Chem.Soc.. 125. 5839-5848 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "Theoretical Analysis of Concerted and Stepwise Mechanisms of the Hetero-Diels-Alder Reaction of Butadiene with Formaldehyde and"J.Mol.Struc.(THEOCHEM). 630. 177-185 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "Electronic Structures of Trithiapentalene Analogues."Mol.Phys.. 101. 1339-1343 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "New Criterion of Aromaticity and Implications for the (4n+2)π Rule."J.Phys.Chem.A. 107. 9422-9427 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "Theoretical analysis of the Cope Rearrangement of 1,5-Hexadiene and Phenyl Derivatives"Journal of Molecular Structure(THEOCHEM). 583. 181-188 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "Theoretical Analysis of Cyclic Reaction Mechanisms of Two Ethylenes"International Journal of Quantum Chemistry. 90. 549-554 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "New Criterion on the Aromaticity of Six-Membered Rings"Journal of Physical Chemistry A. 106. 10370-10373 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "Theoretical Study on the Validity of B3LYP Density Functional Theory for Symmetrical Cyclic Reactions"Internet Electronic Journal of Molecular Design. 2002. 462-466 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Sakai: "Theoretical Study on the Aromaticity of Benzenes Annelated to Small Rings"Journal of Physical Chemistry A. 106. 11526-11532 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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