| 研究課題/領域番号 |
19H00893
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
中区分33:有機化学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
田中 健 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40359683)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 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)
|
|---|
| キーワード | 有機合成化学 / 構造有機化学 / 有機金属化学 / 不斉合成化学 / 触媒化学 / 付加環化反応 / 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 |
|---|
| 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。
|
| 研究実績の概要 |
本年度は、ポリインの不斉[2+2+2]付加環化反応による、複数の捻れや交差を有するヒュッケルベルト分子およびメビウスベルト分子の不斉合成と結晶構造解析を検討した。ポリインの合成における反応条件を最適化することで、さまざまな環サイズのポリインの合成に成功した。そして、得られたポリインの不斉[2+2+2]付加環化反応により、１〜４つの捻れや交差を有するヒュッケルベルト分子およびメビウスベルト分子の不斉合成に成功した。
これらのヒュッケルベルト分子およびメビウスベルト分子の置換基を検討したところ、良好な単結晶が得られ、それらの分子が有する複数の捻れや交差を、X線結晶構造解析により可視化することができた。さらに、合成したヒュッケルベルト分子およびメビウスベルト分子の分子軌道を計算化学により決定し、実験的に観測された光学物性およびキロプティカル特性と分子軌道との相関を明らかにすることができた。
この成果を論文発表（J. Nogami, D. Hashizume*, Y. Nagashima, K. Miyamoto, M. Uchiyama, K. Tanaka*, Catalytic stereoselective synthesis of doubly, triply and quadruply twisted aromatic belts. Nature Synth. 2023, 2, 888-897）することができた。この論文は国内外から高い注目と評価を得ており、東工大からプレスリリースされるとともに、Chem-Stationにおけるスポットライトリサーチ（複数のねじれを持つ芳香族ベルトの不斉合成と構造解析に成功）に取り上げられた。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
