| 研究課題/領域番号 |
17J00809
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
羽山 慶一 北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| キーワード | 有機化学 / 合成化学 / 有機金属化学 / クロムアレーン錯体 / ホウ素化合物 / 脱芳香族化 / 芳香族炭化水素 |
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| 研究実績の概要 |
芳香族化合物に対するC－B結合形成を伴う脱芳香族化反応は、インドールについて申請者らが報告した研究のみに限られている。特に芳香族炭化水素に対する脱芳香族ホウ素化反応は、よりチャレンジングな反応であり、未だこれを達成した例はない。遷移金属であるクロムと芳香族化合物から生成したクロム－アレーン錯体は、元の芳香族化合物に比べ、求核剤に対する反応性が高い。そのため、クロム－アレーン錯体に対する求核付加反応は、脱芳香族化の手法の一つとして古くから研究がなされている。しかしながらこれらの研究では、求核剤の種類に制限があり、未だ検討の余地が残されている。このような背景から申請者は、当研究室で研究を行っているホウ素求核剤をクロム－アレーン錯体に作用させれば、脱芳香族ホウ素化が進行するのではないかと着想した。この着想に基づき、芳香族炭化水素のアレーン錯体に対するホウ素化反応について種々検討した。
様々なクロムアレーン錯体を合成し、これらに対するホウ素化反応を種々検討した。その結果、いくつかの基質についてホウ素化反応が進行していることを確認した。特に、クロム－ナフタレン錯体に対するホウ素化反応が良好な収率で進行することを見出した。また本反応は銅触媒なしでも同様の反応性で進行することがわかった。本反応は芳香族炭化水素に対する脱芳香族ホウ素化反応を達成した初めての例である。今後収率の向上を目指し、より詳細な反応条件の探索を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度実施予定であったクロム－アレーン錯体の網羅的合成と、合成した錯体に対するホウ素化反応の検討、反応が進行したクロム－ナフタレン錯体についての条件検討については予定通り実施する事ができた。芳香環上に官能基を有する基質に対するホウ素化反応については検討できていないため、今後実施する予定である。クロム－アレーン錯体を基質とすることでホウ素化剤に対する反応性が向上し、ホウ素化反応が進行することを見出したという点ではおおむね順調に進展しているといえるが、反応の収率という点において未だ改善の余地があるため、今後反応条件の最適化等を行っていく必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
まず今年度実施できなかった、官能基導入による反応性への影響について種々検討する。さらに、DFT計算を用いることにより、クロム－アレーン錯体のLUMOのエネルギーを計算し、ホウ素化に対する反応性との相関を明らかにする。またD-labeling実験などの機構解析実験により、反応機構の解明を行う。これらの研究結果をまとめ、学術雑誌に投稿する。
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