| 研究課題/領域番号 |
21K05049
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 公立千歳科学技術大学 |
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研究代表者 |
堀野 良和 公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (30447651)
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| 研究分担者 |
是永 敏伸 岩手大学, 理工学部, 教授 (70335579)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 金 / アレニリデン金錯体 / シクロプロパン化反応 / 環拡大反応 / 1,5-エンイン / プロパルギル位置換反応 / 環化異性化反応 / タンデム反応 / アレニリデン金中間体 / プロパルギルカチオン / アルキン / スズ / アルケン / 金属触媒 / アレニリデン金属錯体 / シクロプロパン化 / アルキニルスズ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，研究目的に示したように，アレニリデン金(I)中間体の新しい触媒機能を引き出すことを目的とし，実験と理論計算化学の両面からその化学的性質を明らかにする。これにより，本研究で開発するアレニリデン金(I)錯体が，いわゆる金(I)カルベノイドとして機能するのか，それともそのカチオン等価体として振る舞うのか，その本質を明確にすることができる。さらに，本技術を金以外のアレニリデン金属錯体の発生法にも応用し，新たな触媒的分子変換反応の開発につなげる。
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| 研究成果の概要 |
アレニリデン金錯体の化学的性質の解明，ならびにその合成化学的利用に関する研究を実施した。プロパルギルアセテートのアルキン末端にトリブチルスタンニル基を持つ基質とスチレン誘導体との反応を行うと，ビニリデンシクロプロパン誘導体がジアステレオマーの混合物として得られた。理論計算化学から，本反応はアレニリデン金中間体の共鳴構造体であるγ位にカルボカチオンを持つ金アセチリド中間体を経由して進行していることが示唆された。さらに，インデンとの反応では，シクロプロパン化反応と環拡大反応が連続的に進行し，２－ビニルナフタレン誘導体が得られるタンデム型の反応も見出すことができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金カルベンを経る触媒反応の開発において，一価のアレニリデン金中間体を触媒活性種として用いる炭素－炭素結合形成反応は未だに報告例がなく黎明期にある。本研究では，アレニリデン金中間体の新規発生法を見出しただけでなく，その真の反応活性種がアレニリデン金中間体の共鳴構造体である金アセチリド中間体であるという学術的に新規な知見を得ることもできた。さらに，ビニリデンシクロプロパン誘導体を反応中間体と捉えたタンデム触媒反応の開発も開発することができた。本手法は，多環式芳香族化合物の合成も実現できることから，機能性材料開発および医薬品開発に進展をもたらすことが期待される。
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