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2015 年度 実施状況報告書

[2+2]付加環化における遷移状態の解析と新しいクリック反応の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0140
研究機関東京工業大学

研究代表者

道信 剛志  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80421410)

研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2018-03-31
キーワードクリックケミストリー / [2+2]付加環化 / ドナーアクセプター構造
研究実績の概要

クリックケミストリーは今世紀に入り提唱された新しい概念であり、温和な条件下で進行する定量的な付加反応と定義される。最も代表的なクリック反応は、銅触媒存在下で進行するアルキンとアジドの付加環化反応(CuAAC)であるが、生成物への微量金属触媒の混入が問題となっている。そこで、金属触媒を使用しない新しいクリックケミストリーが開発されてきた。その中で、我々は電子供与性基が置換したアルキンが電子吸引性のジシアノエテン誘導体と[2+2]付加環化後、続く開環反応を経てドナーアクセプター型分子構造を生成する反応を見出した。電子供与性基として芳香族アミンを用いると高収率で生成物が得られることが分かっている。本研究では、ジシアノエテン誘導体の化学構造を様々に変化させ、置換基が反応性に与える影響を実験および理論両面から詳細に調査した。
まず、ジメチルアニリンが置換したアルキン分子を固定し、様々なgem-ジシアノエテン誘導体との反応を試験した。例えば、4,4'-(ethyne-1,2-diyl)bis(N,N-dimethylaniline)をアルキン分子、2-(4-(dimethylamino)phenyl)ethene-1,1,2-tricarbonitrileをジシアノエテン誘導体としてN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)中で反応させたところ、MALDI-TOF MSより付加生成物のピークが観測された。現在、単結晶構造解析を実施して絶対構造を決定しようとしている。

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

当初計画していたジメチルアニリンが置換したアルキン分子とジシアノエテン誘導体の反応を実際に試し、新しい知見が得られているため。

今後の研究の推進方策

ジメチルアニリンが置換したアルキン分子とジシアノエテン誘導体の反応機構を裏付けるため、遷移状態の計算化学を実施する。

次年度使用額が生じた理由

ダイセル社製のカラム代を計上していたが、特別値下げで当初予定より割引率が大きかったため。

次年度使用額の使用計画

研究を加速させるため、研究補助のための人件費・謝金として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Novel Polymeric Energy Materials with High Nitrogen Content by Double Click Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      T. Michinobu, Y. Yoshitake
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Energ. Mater.

      巻: 77 ページ: 86-90

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cross-Linking and Postfunctionalization of Polymer Films by Utilizing the Orthogonal Reactivity of 7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Washino, T. Michinobu
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 18 ページ: 2288-2291

    • DOI

      10.1039/c5cp05180k

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sequentially Different AB Diblock and ABA Triblock Copolymers as P3HT:PCBM Interfacial Compatibilizers for BHJ Photovoltaics2016

    • 著者名/発表者名
      H. Fujita, T. Michinobu, S. Fukuda, T. Koganezawa, T. Higashihara
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 8 ページ: 5484-5492

    • DOI

      10.1021/acsami.5b12437

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] New Redox-Active Multilayer Thin Films and Their Silver Complexes by Alkyne-Acceptor Click Chemistry2015

    • 著者名/発表者名
      T. Michinobu
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Organometallics and Related Molecules for Energy Conversion2015

    • 著者名/発表者名
      T. Michinobu
    • 総ページ数
      115-135
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 東京工業大学 道信研究室

    • URL

      http://www.op.titech.ac.jp/lab/michinobu/jp/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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