| 研究課題/領域番号 |
22K05098
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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 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
石田 健人 東京理科大学, 創域理工学部先端化学科, 助教 (90735755)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | カルベン / カルバモイルボラン / アルキン / 遷移金属錯体 / オキシカルベン種 / 合成化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カルベンはCH結合への挿入反応やイリド形成反応などのユニークな反応を起こす興味深い化学種である。これまでに、様々な前駆体が開発され、有機合成において広く利用されてきたが、今でもなお、新しいカルベン前駆体の創成は有機合成の新たな方法論につながる重要な研究課題である。本研究では、新しいカルベン前駆体の創成とこれを利用した新しい有機合成反応の開発を目的に研究を行う。具体的には、カルバモイルボランをカルベン前駆体とした合成反応の開発と新たなカルベン前駆体の創成に向けた検討を並行して行う。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、新しいカルベン前駆体を創成し、これを有機合成反応に活用することを目的とした。研究代表者は以前に、カルバモイルボランが加熱条件下で（アミノ）（ボリルオキシ）カルベンに異性化し、分子間のアルデヒドに求核付加を起こすことを報告している。まず、前年度に引き続き、カルバモイルボランの安定性の向上を目的に、ホウ素原子上の置換基検討を行った。その結果、収率は低いものの、安定性の向上したカルバモイルボランを合成することに成功した。次に、その化合物の収率の向上を目的に、反応条件などの詳細な検討を行った。その結果、初期検討の結果と比べ、目的化合物の収率が向上することがわかった。現在、合成したカルバモイルボランのカルベン前駆体としての機能評価を実験と計算の２つのアプローチで行なっている。また、ホウ素上の置換基の検討として、保護基として一般的なピナコールエステルの合成を試みた。カルバモイルテルリドからカルバモイルリチウム種を調製し、2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolaneを作用させたが、目的のピナコールエステルは全く得られなかった。
一方で、新しい反応形式によるカルベン/カルベン錯体生成反応についても検討を行った。まず、前年度の検討を元にアルキンを有する反応基質を合成した。これに対して遷移金属錯体を作用させて反応の検討を行ったが、期待したカルベン錯体は生成せず、異なる形式の反応が進行しやすいことがわかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度の検討によりカルバモイルボランの安定性を向上させることができた。したがって研究は概ね順調に進んでいると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
安定性の向上したカルバモイルボランの収率改善を引き続き行うとともに、様々な置換基を有する化合物の合成を行う。また、カルベンの前駆体としての機能評価を行い、新反応の開発に注力する。一方で、新しい反応形式によるカルベン/カルベン錯体生成反応についても精力的に検討を行い、新反応の開拓を目指す。
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