| 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, 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 (2022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 / 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 |
研究代表者は既に、カルバモイルボランとアルデヒドの混合溶液を加熱すると、カップリングを起こしたαーヒドロキシカルボキサミドが収率よく得られることを見出している(Chem. Commun. 2022, 58, 1625-1628.)。本反応では、カルバモイルボランから熱的に（アミノ）（ボリルオキシ）カルベンが生成し、これがアルデヒドに求核付加を起こしているものと考えられ、カルバモイルボランをカルベン前駆体として利用した初の合成反応である。今年度はまず、カルバモイルボランをカルベン前駆体として利用した新たな合成反応の開発を検討した。まず、アルデヒド以外の様々な求電子剤を用いてカップリング反応の検討を行った。その結果、いくつかの反応基質において目的とする分子間カップリング生成物が得られることがわかった。また、分子内に求電子部位を有するカルバモイルボランの合成とこれを用いた分子内反応を検討した。その結果、目的の生成物であるラクタムが収率は低いものの得られることがわかった。また、カルバモイルボランの安定性を向上させる目的でホウ素上の置換基検討を行った。ホウ素上の置換基の異なる数種類のカルバモイルボランを合成したが安定性の劇的な向上には至らなかった。一方で、新しいカルベン錯体の生成法としてアルキンと遷移金属錯体を利用した反応を検討することとした。本年度は目的の反応の原料合成の検討を主に行った。
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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、新しいカルベン前駆体であるカルバモイルボランに関する基礎的な知見が集まってきた。アルデヒド以外にもいくつか分子間で反応を起こす化合物が見つかっており、研究は概ね順調に進んでいると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
まず、引き続きカルバモイルボランを利用した反応開発を精力的に行っていく。具体的には、今年度見出した反応について条件の最適化を行うとともに、遷移金属触媒を使った新たな分子変換の探索を行う。また、カルバモイルボランの安定性の向上についても引き続き検討を行う。一方、新たなカルベン前駆体の創成については、今年度合成した基質を用いて反応の検討を精力的に行うとともに、異なるアプローチの検討も行っていく計画である。
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