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[2+2+2]付加環化反応を鍵とするフルオランテン含有π共役分子の触媒的不斉合成

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1323
補助金の研究課題番号 22J15247 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

阿部 諒太  東京工業大学, 物質理工学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードフルオランテン / ロジウム / [2+2+2]付加環化反応 / π-π相互作用 / π 共役系分子
研究開始時の研究の概要

フルオランテンは、ベンゼンとナフタレンが結合した構造であり、多彩な5・6員環からなるπ共役系分子を創出する上での共通骨格であることから、その自在な合成法の開発が強く求められていた。しかしながら、これまでの合成法では、非常に高温な条件を必要としており、不斉合成の報告例は極めて少数に限られていた。
本研究では、カチオン性ロジウム触媒の特色である堅牢な不斉反応場を利用することで、フルオランテン含有π共役系分子の不斉合成および光学特性の解明に取り組む。

研究実績の概要

カチオン性ロジウム(I)/ビアリールビスホスフィン錯体触媒を用いた1,8-ジアルキニルナフタレンの[2+2+2]付加環化反応による、フルオランテン誘導体およびアザフルオランテンの合成法の開発と、反応機構解析を行った。まず、カチオン性Rh(I)/BINAP錯体触媒存在下、室温中、1,8-ビス(フェニルエチニル)ナフタレンとジフェニルアセチレンとの反応を行った。[2+2+2]付加環化反応が進行し、テトラフェニルフルオランテンを得ることに成功した。次に、配位子の検討を行ったところ、H8-BINAPを用いた時に最も高収率で目的とするフルオランテン誘導体が得られることを見出した。この反応は、1,8-ジアルキニルナフタレンと種々のアルキン、ニトリル、イソシアネート、アセナフチレンとの反応に用いることができ、対応するフルオランテン誘導体の合成に成功した。また、フルオランテン誘導体の位置および立体選択的合成にも成功している。検討した1,8-ジアルキニルナフタレンのうち、1,8-ビス(フェニルエチニル)ナフタレンが最も高い反応性を示し、対応するフルオランテン誘導体を高い収率で与えた。反応機構の研究から、1,8-ビス(フェニルエチニル)ナフタレンとビアリールビスホスフィン配位子との間の芳香環のπ-π相互作用による遷移状態の安定化が反応を加速することが示された。さらに、この反応を用いてフルオランテン含有 π共役系分子の合成にも成功した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Room Temperature Fluoranthene Synthesis through Cationic Rh(I)/H8-BINAP-Catalyzed [2 + 2 + 2] Cycloaddition: Unexpected Acceleration due to Noncovalent Interactions2023

    • 著者名/発表者名
      Abe Ryota、Nagashima Yuki、Tanaka Jin、Tanaka Ken
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 13 号: 3 ページ: 1604-1613

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c05683

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応によるフルオランテン誘導体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      阿部諒太、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      第68回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-03-26  

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