| 研究課題/領域番号 |
21K14624
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
菅 拓也 金沢大学, 物質化学系, 助教 (60777928)
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | フルベン / ベンゼン / ラジカル / アルコール / チタン / 光反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ペンタフルベン（以下フルベン）は分子式C6H6で表されるベンゼンの構造異性体であり、5つのCで構成される環から１つのCが飛び出した構造を有する。フルベンは、①：芳香族のベンゼンによりはるかに不安定である。また、②：炭素を１つ並び替えるだけでベンゼンと同じ六員環構造になる。にもかかわらず、実際にフルベンをベンゼンに変換することは極めて難しく、汎用的手法が存在しない。本研究では、この「できそうでできない」分子変換反応の実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
主に一電子酸化反応を利用して、フルベンを熱力学的に安定な異性体であるベンゼンに異性化させる研究を行った。その過程で、 光・酸素と増感剤存在下でフルベンが速やかに反応し、環開裂を伴い3,3-ジアルキル-4,5,6,7-デヒドロオキセパノンという高い酸化数を持つ7員環化合物を与えることがわかった。これを環縮小させることによってベンゼンに誘導することを試みたが、良い結果は得られなかった。一方、アルコールのC-O結合を切断して炭素ラジカルを発生させ、これをスチレン誘導体と反応させて1:1成績体を得る反応や、エーテル のC-O結合をも切断する技術を新規に開発することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
当初の目論見は残念ながら失敗に終わったが、フルベンの一電子酸化による異性化は現状では難しいという知見が得られた。原因の一つは、酸化条件下でのフルベンのポリマー化である。酸化剤や酸を加えるとポリマーが生成する様子がしばしば観察された。一方、アルコールから炭素ラジカルを発生させる試みについては、ヒドロキシ基を直接自在に利用する新規方法論を確立するとともに、エーテル結合への展開も示せた。
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