| 研究課題/領域番号 |
14J05249
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
鳥越 尊 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | 合成化学 / 結合活性化 / 遷移金属触媒 / 炭素-水素結合官能基化 / 有機ケイ素化合物 / 有機ホウ素化合物 |
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| 研究実績の概要 |
脂肪族炭化水素などのsp3炭素-水素結合を、高効率かつ精密に変換する遷移金属触媒反応の開発を目的として、配向基に依存しない反応設計と有効な触媒系創出に取り組んでいる。平成26年度は、交付申請書研究実施計画に記載した、研究項目①「ケイ素上メチル基の触媒的C(sp3)-Hボリル化：高効率触媒系の開拓とケイ素のα効果の本質解明」と、研究項目③「アルキル骨格上のトリメチルシリル基を水酸基等価体として活用する有機合成」を実施した。イリジウム触媒を用いるアルキルトリメチルシランのC(sp3)-Hボリル化において、配位子、溶媒、反応温度、添加剤、基質とホウ素源の当量関係について精査した結果、t-ブチルメチルエーテルを溶媒として用い、触媒量の塩基性添加剤を共存させることにより、C(sp3)-Hボリル化の効率が劇的に改善することを見出した。これにより、これまで大過剰量必要としていたアルキルトリメチルシランの当量を、ホウ素源と等量以下に減量可能な高効率反応系を確立した。また、導入したホウ素官能基を足掛かりとした、アルキルシランのアルコールへの変換法を確立し、有機ケイ素化学における重要な課題のひとつであった、アルキル骨格上のトリメチルシリル基の水酸基への効率的変換に成功した。本手法の基質適用範囲について検討し、かさ高い第三級アルキル基の立体的影響をほとんど受けないことや、ケイ素が結合した不斉炭素中心の立体を保持して変換できることを明らかとした。これらの成果は、不活性な結合（sp3炭素-水素結合）と不活性な分子（アルキルトリメチルシラン）の高効率変換に有益な知見であり、精密分子変換手法の発展に資すると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
アルキルシランのC(sp3)-Hボリル化の高効率化、およびアルキルトリメチルシランのアルカノールへの変換法開発において、当初の予想よりも多くの知見を得たため。特に、立体的に混み合った第三級アルキル基を有する基質、およびアセタール、エステルのような官能基を有する基質の適用や、反応の立体化学を明らかにできた点が特筆すべき成果であり、今後の研究展開に資すると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
C(sp3)-Hボリル化触媒のさらなる高性能化を推進するとともに、ボリル化以外の変換反応への展開を図る。
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