| 研究課題/領域番号 |
23K26650
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01957 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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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 | 大阪大学 (2024)
東京工業大学 (2023) |
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研究代表者 |
鷹谷 絢 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (60401535)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2025年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2024年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 有機合成化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
古典的有機光反応として代表的な「カルボニル化合物」や「芳香族化合物」の光反応に着目し，①カルボニル化合物の不活性σ-結合変換反応，②芳香族化合物の脱芳香族的骨格転位反応，の開発に取り組む。いずれも，光反応と協働させる遷移金属触媒の精密分子設計が鍵であり，反応機構解析と触媒機能の理解に基づいた合理的な反応開発を進める。
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| 研究実績の概要 |
アルキルアリールケトンとピナコールボラン（HBpin）に対して，光照射かつ加熱条件下でロジウム触媒を作用させると，炭素－炭素σ-結合のホウ素化が進行し，アリールボロン酸エステルが高収率で得られることを見出した。これは，ケトンを基質（アリール源）として用い，そのアシル基炭素－炭素結合を直接切断して，分子間アリール化を実現した初の例である。これらは本研究計画申請時に得ていた予備的知見であり，国際論文誌に発表することができた。また本反応の応用展開を目指し，反応基質としてケトン含有ポリマーを用いた反応を試み，反応効率や生成物について一定の知見を得ることに成功した。
またこの知見に基づき，ホウ素化以外の炭素ー炭素結合変換反応の開発に取り組んだ結果，ホウ素化剤に替わる反応相手としてアリールハライドを用いることで，炭素ー炭素結合形成によるアリール化反応が進行することを見出した。反応条件や配位子について検討を行った結果，生成物収率と選択性を良好なレベルまで向上させることに成功した。本反応の収率や一般性については未だ不十分でありさらなる改善が必要であるが，これはケトンをアリール源とする分子間クロスカップリングを実現した初めての例として意義深い。
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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
予備的知見を元に，炭素ー炭素結合の新しい変換反応を実現することに成功したから。
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| 今後の研究の推進方策 |
ケトンをアリール源とする分子間クロスカップリング反応について，触媒と反応条件の最適化を進める。幅広い基質に対して適用可能なクロスカップリングとして確立し，研究成果を論文発表する。
もう1つの目的である芳香族化合物の光反応性を利用した骨格転位反応について，ピリジンなどのヘテロ芳香環の反応に注力し，様々な反応剤共存下での光反応を試みることで，有用化合物への変換を目指す。
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