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2015 年度 実施状況報告書

有機反応における非炭素カチオンへの隣接基関与の存在と一般性

研究課題

研究課題/領域番号 15K14927
研究機関東京大学

研究代表者

大和田 智彦  東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20177025)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード隣接基関与 / 窒素カチオン / オキシム
研究実績の概要

ハロニウムイオンを最初の例として提案された隣接基関与の現象は、炭素以外のプラス電荷を持つ原子、例えば窒素カチオンなどにも存在すると考えられ、有機化学において隣接基関与の概念の普遍性の高さは疑いのないものとして受け入れられてきた。しかし意外なことに現在に至るまで炭素カチオン以外においてハロゲン原子の隣接基関与の存在や関与の明確な証拠は一切示されていなかった。本研究者らは、ブレンステッド酸を用いるベックマン転位反応条件下でオキシムの新規な転位反応を発見し、ハロゲン原子が炭素原子以外の電子欠乏性の原子との間で結合を生成し新しい隣接基相互作用を起こすことを提案した。すなわち、近傍に位置するハロゲン原子と窒素カチオンの間に新しいハロゲンー窒素結合が存在する可能性を提唱した。窒素カチオンと隣接する原子および原子団との相互作用(新化学結合)の実証と一般性、期待される新転位反応の応用性のポテンシャルを調査するのが本研究の目的である。本年度では(1)現在報告した新しい転位反応が5員環遷移状態を取るのに対して6員環中間体を経由する隣接基関与の可能性の検討した。その結果可能性の一部を示せた。(2)またペリ位ハロゲンの隣の補助基によりN-ハロゲン結合が安定化されアルキル転位反応が促進される可能性について検討した。またの中間体の直接観測 を行った。これは実際起きる。今後は特に論文化を考え、(2)の反応性の詳細なデータを集めまた(1)ではより収率改善を目指す。

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

(1)6員環中間体を経由する隣接基関与の可能性の検討の成果について学会発表した。また、(2)補助基による安定化により超原子価ハロゲン構造(特に臭素(4’-Br)、塩素、フッ素)の反応の変化と中間体の直接観測 を行った成果を論文化に着手し、また学会発表を行った。

今後の研究の推進方策

(1)6員環中間体を経由する隣接基関与の可能性の検討について,さらに視点を変えて検討するとともに、(3)アルキル転位における不斉炭素の立体化学の研究 (4)飽和炭素系での窒素カチオンへの隣接基関与の可能性の調査を行う予定である。(1)については実施して、確かに6員環中間体を経由する隣接基関与の可能性はある事が解明されつつあるが、収率の低さが問題である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [学会発表] sp2-窒素上での求核置換反応による複素環構築反応の研究2016

    • 著者名/発表者名
      寧 桜唐, 福田 朋也, 尾谷 優子, 川幡 正俊, 山口 健太郎2 大和田 智彦
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜・神奈川県)
    • 年月日
      2016-03-22
  • [学会発表] ペリ位置換基―イミノカチオン結合形成における構造要求性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      福田 朋也, 寧 桜唐, 尾谷 優子, 川幡 正俊, 山口 健太郎, 大和田 智彦
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜・神奈川県)
    • 年月日
      2016-03-22
  • [学会発表] オキシム転位選択性の制御:オキシム窒素カチオンの安定化へのへテロ原子の関与2015

    • 著者名/発表者名
      寧桜唐,福田朋也,尾谷優子,川幡正俊,山口健太郎,大和田智彦
    • 学会等名
      第46回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      近畿大学(大阪・大阪府)
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] オキシム窒素上の新しい結合形成反応:隣接基関与によるイミノカチオンの関与2015

    • 著者名/発表者名
      福田朋也・寧 桜唐・尾谷優子・大和田智彦・川幡正俊・山口健太郎(
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山・愛媛県)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [備考] 研究活動(研究室web page)

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~yakka/activity.html

  • [備考] 論文紹介(研究室web page)

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~yakka/article.html

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公開日: 2017-01-06  

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