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2022 年度 実績報告書

溶媒種による反応性や選択性の変化を予測できる新規溶媒効果計算プログラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05787
研究機関高知大学

研究代表者

金野 大助  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (00361593)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
キーワード溶媒効果 / 量子化学計算 / 遷移状態
研究実績の概要

ピロール類にテトラシアノエチレンを求電子置換させることで起こる位置選択的トリシアノビニル化反応について,ピロール環の窒素上の置換基および反応溶媒を様々に変化させて実験を行い,反応速度や位置選択性の変化を観測した。その結果,窒素上の置換基がフェニル基の場合では反応速度は溶媒種によって大きく変化し,クロロホルムやジクロロメタンを用いた場合では反応はほとんど進行しなかった一方で,メタノールやアセトン,THFを用いた場合では室温でも反応が進行することが示された。同様の傾向は,ピロール環の窒素上の置換基をベンジル基に置き換えた場合でも観測された。これらの結果から,本反応は極性の高い溶媒で反応性が上がり,低い極性溶媒中で反応性が著しく低下する傾向にあると考えられたが,極性の指標として最も一般に用いられる誘電率で比較した場合では,ジクロロメタンよりも誘電率の低いTHF中で反応が進行していることから,溶媒の極性は誘電率のみでは評価できないことが明らかとなった。そこで本研究課題で作成した溶媒分子評価プログラムによってTHFおよびジクロロメタンの溶媒効果因子を定量評価したところ,THFの酸素原子部分は,ジクロロメタンの塩素原子部分よりも配位能力が高く,その結果THFはジクロロメタンよりも溶媒和し易いことが示された。さらに分子軌道計算によって,THFを用いた場合では溶媒和によって反応中間体や遷移状態構造が安定化されるため,反応が進行し易くなっている可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] N-置換ピロールのトリシアノビニル化反応における位置選択性2023

    • 著者名/発表者名
      飛鷹絢子,佐々木義章,高橋大空,有澤佐織,谷涼太,金野大助
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] 有機セレン試薬を用いた1,5-ジエン化合物の分子内環化反応2023

    • 著者名/発表者名
      小川渉太郎,上村真,森田華菜,金野大助
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] ルイス酸触媒を用いた分子内求電子置換反応によるテトラヒドロフルオレン合成2023

    • 著者名/発表者名
      浅野真守,小平恒靖,金野大助
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] チオ尿素を用いた環境調和型環状スルフィド合成反応2023

    • 著者名/発表者名
      昌本麗,吉永有佑,金野大助
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
  • [学会発表] 環境調和型環状スルフィド合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      昌本麗,吉永有佑,山本淳史,金野大助
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Development of Eco-Friendly Synthesis of Cyclic Sulfides Using Thiourea.2022

    • 著者名/発表者名
      U. Masamoto, Y. Yoshinaga, A. Yamamoto, H. Saigo, I. Kaji, D. Kaneno
    • 学会等名
      25th IUPAC Conference on Physical Organic Chemistry
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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