| 研究課題/領域番号 |
19H00893
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分33:有機化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
田中 健 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40359683)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2022年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2021年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2019年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
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| キーワード | 有機合成化学 / 不斉合成化学 / 構造有機化学 / 有機金属化学 / 触媒化学 / 付加環化反応 / らせん不斉 / 面不斉 / メビウスベルト / ヒュッケルベルト / 物理有機化学 / 不斉合成 / 触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、カチオン性ロジウム(I)／ビアリールビスホスフィン錯体を用いた環状ポリインの触媒的分子内[2+2+2]および[2+1+2+1]付加環化反応により、面不斉を有するベルト型環状π共役分子およびらせん不斉を有するメビウス帯型環状π共役分子の触媒的不斉合成を検討する。そして、合成した新しい環状π共役分子の特性を評価する。この合成法は、高エネルギーのアルキンからベンゼンが生成する不可逆な発熱反応であること、上記のロジウム錯体がこの反応に著しく高い触媒活性と選択性を示すことから、極めて有力な環状π共役分子の合成戦略になると期待できる。
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| 研究成果の概要 |
鞍型π共役分子は、メビウスの輪のような複雑なトポロジーをもつ環状のπ共役分子である。ねじれた分子の帯に特有の芳香族性やキラリティをもつことから、次世代の機能性有機材料への応用が期待される。しかし、芳香環をねじろうとすると大きなひずみエネルギーが発生するため合成は極めて難しく、360度以上の高度なねじれの構築や、ねじれの方向制御に課題が残されていた。そこで我々は、直線形の芳香環パーツと馬蹄形の芳香環パーツを組みあわせた基質デザインを新たに設計し、「ひずみエネルギーを抑え」ながら「分子のベルトをねじる」合成法を立案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
さらに、合成した分子の単結晶X線構造解析の結果、ねじれの大きさや方向によって、3回ねじれを持つメビウス構造や巨大なアーチ型構造などの多彩な3次元構造をとることを明らかにした。さらに、合成した分子の単結晶X線構造解析の結果、ねじれの大きさや方向によって、3回ねじれを持つメビウス構造や巨大なアーチ型構造などの多彩な3次元構造をとることを明らかにした。さらに、合成した分子の単結晶X線構造解析の結果、ねじれの大きさや方向によって、3回ねじれを持つメビウス構造や巨大なアーチ型構造などの多彩な3次元構造をとることを明らかにした。
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