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本研究の目的は、単離・保存可能なルイス酸－塩基付加体と高反応性分子会合状態の相互変換を自在に制御し、用途に乏しかったルイス酸－塩基付加体を高反応性分子会合状態の前駆体として活用する手法を開発することである。これにより、高反応性分子会合状態を触媒とする分子変換反応開発の積極的な研究開発へと繋げていくことを期待している。
平成28年度は独自に開発したN-ヘテロ環状カルベンである PoxIm とホウ素ルイス酸から形成される単離・保存が可能なルイス酸－塩基付加体 B-Pox を用いて以下の研究に取り組んだ：①B-Poxから高反応性分子対会合状態が再生する機構研究、②B-Poxを触媒前駆体として用いた高反応性分子対会合状態によるイミン類の触媒的水素化開発。
①に関しては、高反応性分子会合状態が実験的に観測することが困難であるため、理論計算を主として実験的かつ理論的に再生機構を明らかとした。これにより、再生メカニズムには PoxIm におけるホスフィンオキシドが重要な役割を担っていることがあきらかとなり、ホスフィンオキシドによるホウ素の釣り上げと回転による引き剥がしが含まれていることを明らかとした。②に関しては、触媒量のB-Pox存在下、種々のイミンの触媒的な水素化が高効率的に進行することを確認した。また、B-Poxとその他の小分子との反応性を検討する中で、二酸化炭素を高効率的かつ直接的に非対称カルボニル化合物へ変換することも見出した。
研究機関全体を通して、当初の目的である単離・保存可能なルイス酸－塩基付加体と高反応性分子会合状態の自在変換を達成し、その機構を明らかとした。
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