| 研究課題/領域番号 |
20H02738
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
藤原 哲晶 京都大学, 工学研究科, 教授 (30374698)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 炭素－水素結合 / パラジウム / ロジウム / カルボン酸 / コバルト / 炭素ー水素結合活性化 / DFT計算 / 炭素－水素結合活性化反応 / 炭素－水素結合活性化 / 分子内カルベン挿入反応 / 分子間 C-H 結合アリール化 / 炭素-水素結合活性化反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
炭素－水素（C-H）結合はほとんどの有機分子に含まれている結合であるが，その結合エネルギーは約 100 kcal/mol と大きい．この不活性な結合を切断する素過程が含まれるため，C-H 結合官能基化反応は高温条件が必要といった制約がある．本研究では，分子間 C-H 結合活性化反応においてカルボキシラト配位子の立体が反応に与える影響を検証し，より穏和な反応条件においてC-H 結合活性化を実現するためのカルボキシラト配位子開発を目的とする．
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| 研究成果の概要 |
我々はこれまでに，配位子周辺部の修飾により触媒反応点から離れた遠隔位をかさ高くした配位子の開発に関する研究を進めてきた。本研究では，遠隔位がかさ高いカルボキシラト配位子の遷移金属錯体触媒反応における立体効果の検証を目的として研究を進めた。パラジウムを用いる分子間炭素―水素結合アリール化反応においては，適切なかさ高さを有するカルボキシラト配位子を用いると温和な条件で目的反応が進行した。カルボキシラト配位子をもつ複核ロジウム錯体を用いたカルベン挿入反応においては，周辺部がかさ高い配位子をもつ触媒では，通常のカルボキシラト配位子をもつ触媒と比較して，反応の化学選択性が異なることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回，カルボキシラト配位子の立体に着目した研究を進め，配位部位から離れた遠隔位のかさ高さが触媒反応の効率や化学選択性を制御できることが分かった。これらの成果は我々独自の考え方に基づくものであり，学術的な意義は高い。今後，医薬品や農薬の合成中間体の合成を志向した反応開発へと展開し，産業界への貢献を目指す。
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