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Frustrated Radical Pairの化学

研究課題

研究課題/領域番号 20K21189
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
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

鷹谷 絢  東京工業大学, 理学院, 准教授 (60401535)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード有機合成化学 / 光化学 / フラストレイテッドルイスペア
研究開始時の研究の概要

本研究では,近傍にありながらも構造的制約によりカップリングできないラジカル対を「Frustrated Radical Pair」と捉え,その発生法・反応性・利用法の開拓に挑戦する。これにより,通常起こりえない結合変換や分子変換反応の開発や,それらを利用した新規機能性分子の創製を目指し,有機化学における新しい反応活性種としての有用性を実証する。

研究成果の概要

ホウ素とルイス塩基性原子を併せ持つフラストレイテッドルイスペアの光反応性について広く検討した結果,ルイス塩基性部位や構造の違いにより様々な光骨格転位反応を起こし,熱的反応では不可能な不活性結合切断反応(炭素-炭素結合の切断,C-H/C-O/C-B結合の連続切断反応)を実現できることを明らかとした。これらの成果は,これまでほとんど未開拓だったフラストレイテッドルイスペアの光反応性を明らかとし,フラストレイテッドラジカルペアという,新しい反応活性種の有機合成ならびに機能性分子開発における有望性と実用性を初めて実証したものとして意義深い。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フラストレイテッドラジカルペアという新しい反応活性種の発生法を確立し,その不活性結合変換反応における有用性を実証した本研究は,基礎有機化学,有機合成化学,機能性分子開発の各分野に新しい研究対象と分子ツールを提供したものとして大きな意義を持つ。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Photo-promoted Skeletal Rearrangement of o-Anisyldimesitylborane Involving C-H/C-O/C-B Bond Cleavage2022

    • 著者名/発表者名
      K. Hirai, Y. Homma, T. Ito, N. Iwasawa, J. Takaya*
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: - 号: 5 ページ: 570-573

    • DOI

      10.1246/cl.220106

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Synthesis and Utilization of Bis(o-phosphinophenyl)zinc as Isolable PZnP-pincer Ligands Enabled by Boron-Zinc Double Transmetallation2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Kazuishi、Harada Takuma、Iwasawa Nobuharu、Takaya Jun
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: - 号: 18 ページ: 7035-7039

    • DOI

      10.1039/d2dt01222g

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalysis using transition metal complexes featuring main group metal and metalloid compounds as supporting ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Takaya Jun
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 号: 6 ページ: 1964-1981

    • DOI

      10.1039/d0sc04238b

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photo‐promoted Skeletal Rearrangement of Phosphine?Borane Frustrated Lewis Pairs Involving Cleavage of Unstrained C?C σ‐Bonds2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Tatsuyoshi、Iwasawa Nobuharu、Takaya Jun
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 29 ページ: 11913-11917

    • DOI

      10.1002/anie.202004444

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 古典的有機光反応化学の新展開2022

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      有機合成化学協会九州山口支部講演会「合成有機化学のフロンティア」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New Aspects of Ambiphilic Phosphine-Boranes2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      5th International Conference on Organometallics and Catalysis (OM&CAT-5)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New Aspects of Classical Photoreactions2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Takaya
    • 学会等名
      KVA-JSPS Seminar,
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ambiphilicホスフィン-ボラン化合物の光/熱による可逆な芳香環分解反応2022

    • 著者名/発表者名
      黒木海都,伊藤龍好,岩澤伸治,鷹谷絢
    • 学会等名
      第38回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ambiphilicホスフィン-ボロン化合物の光/熱による可逆な芳香環分解反応2022

    • 著者名/発表者名
      黒木 海都,伊藤 龍好,岩澤 伸治,鷹谷 絢
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数のケイ素配位子をもつCpレニウムヒドリド錯体の合成・構造・反応性2022

    • 著者名/発表者名
      森田 悠斗,伊藤 龍好,岩澤 伸治,鷹谷 絢
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アリールケトンの炭素-炭素sigma-結合ホウ素化反応2022

    • 著者名/発表者名
      藤巻 友樹,岩澤 伸治,鷹谷 絢
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属複合触媒の創製と機能開拓2021

    • 著者名/発表者名
      鷹谷絢
    • 学会等名
      第48回オルガノメタリックセミナー「効率的分子変換のフロンティア」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フラストレイテッドルイスペアの光骨格転位反応2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤龍好,平井宏典,本間優生,岩澤伸治,鷹谷絢
    • 学会等名
      第67回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム-パラジウム二核錯体を光触媒とするを用いた二酸化炭素の光還元反応2021

    • 著者名/発表者名
      楊 斯騰,小川功喜,鷹谷絢,岩澤伸治
    • 学会等名
      第67回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Ambiphilicホスフィン-ボラン化合物の光骨格転位反応による1,4-ホスファボリン誘導体の効率的合成2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤龍好、平井宏典、本間優生、岩澤伸治、鷹谷絢
    • 学会等名
      第 118 回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属-金属結合の触媒機能の開拓2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      オンライン公開シンポジウム ー革新的触媒と反応制御の今後ー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタロリガンド ~どう作るか?何ができるか?~2020

    • 著者名/発表者名
      鷹谷 絢
    • 学会等名
      第126回フロンティア材料研究所学術講演会 「有機・錯体・無機材料の構造と機能」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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