| 研究課題/領域番号 |
19J14359
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
柳澤 達也 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | アルミニウム / リン / Frustrated Lewis Pair / ホスファニルアルマン / 小分子活性化反応 / 典型元素 / アルケン / 硫黄 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、高周期13/15族元素であるアルミニウム/リンとの間に単結合を有する化合物「ホスフィノアルマン」を合成し、その反応性について実験的・理論的に明らかにしていくことで、小分子変換反応を基軸とする多成分変換への展開を目指すものである。
本研究の第一目標は、ホスフィノアルマンの反応性の解明である。これは、未だほとんど検証がなされていないAl-P結合の反応性をはじめて明らかにするという点で意義深く、第二周期元素であるホウ素を含む化学種や、元素間に結合を持たない化学種との差異を明確にすることができると予想される。
さらに、ホスフィノアルマンを利用した新規反応開発や新規材料への展開を試みる。
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| 研究実績の概要 |
高周期13/15族元素であるアルミニウム(Al)とリン(P)との間に結合を有するAl-P単結合化学種「ホスファニルアルマン」の反応性を詳細に検討した。以下その概要を述べる。1. ホスファニルアルマンとアルケンとの可逆的反応
典型元素化学におけるアルケンとの可逆的な反応が低配位化学種によってのみ達成されていたことを鑑み、これらの化学種に類似した軌道相互作用を示すホスファニルアルマンとアルケンとの反応を検討した。比較的小さなアルケンとホスファニルアルマンが室温で反応し、加熱や他分子との反応で付加したアルケンが脱離することを見出し、はじめて典型元素飽和化学種によるアルケンとの可逆的な反応を達成した。さらにアルケン付加体を反応性化学種Al/P-(FLP)としての反応性を重点的に調べ、これまで知られているB/P-FLPの反応性とは大きく異なっていることを明らかにした。これらの成果は、本研究における鍵分子であるホスファニルアルマンを用いて、将来的な触媒反応への淡海が可能になることを示唆している。
2. Al-P結合への原子挿入反応
また、Al-P結合の性質をさらに解明すべく、Al-P結合への原子あるいは分子の挿入反応を検討した。硫黄との反応では、Al-P結合に2つのS原子が挿入された四員環状化合物[Al-S-P-S]を与えることを見出した。この分子を構造解析・理論計算から評価することで、Al部分がPS2部分によって挟まれた構造の寄与が大きく、ホウ素(B)を含む類縁環状化合物[B-S-P-S]の示す構造とは異なっていること示した。このように、Bの系との比較によりAlの導入の意義を実証するとともに、その高い反応性を活かした新規小分子活性化反応を展開できた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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