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2019 年度 実績報告書

隣接位にケイ素を有するオレフィンを利用した含ケイ素環状化合物の合成とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 19J21809
研究機関大阪大学

研究代表者

吉岡 祥平  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワードケイ素 / メタセシス / 遷移金属触媒
研究実績の概要

まず、修士課程の研究内容「アリールジメチルプロペニルシランのメタセシス反応」の研究データのまとめを行った。以下、その研究成果について説明する。
ビニルシランのメタセシス反応は進行しづらいことが報告されていた。今回、ビニルシランの末端にメチル基を導入したプロペニルシランを用いることでメタセシス反応が進行することを見出した。このメタセシス反応はビニルシランを用いたメタセシス反応と同じ生成物を与えることから、今まで困難だったビニルシランのメタセシス反応の開発を成功させたと言える。本反応はクロスメタセシス、閉環メタセシス、エニンメタセシスにも適用可能で基質適応範囲が広いと言える。一方で、ビニルシランを用いた際に反応が進行しない理由としてルテニウムカルベン錯体がカーバイト錯体に変化しているため、ということを明らかにした。この事実をまとめ、Chem. Commun. 2019,55, 14070-14073 に掲載している。
その後、新反応を発見すべく、シクロプロパンとアリルシランを分子内に持つ基質やアセチレンとアリルシランを分子内に持つ基質、アセチレンとビニルシランを分子内に持つ基質、アルキンとアリルシランを分子内に持つ基質などを合成し、ルテニウムやパラジウム、金、白金などの種々金属触媒との金属触媒反応を試した。結果として、アセチレンとアリルシランを分子内に持つ基質と金の触媒という組み合わせにおいて、新しいベンゾシロールを合成することができた。また、銀触媒を用いたアリルシラン同士のカップリング反応によりジシロキサンを合成することにも成功した。今後はこれらの詳細な反応機構と基質適用範囲などを探っていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

「アリールジメチルプロペニルシランのメタセシス反応」について反応のメカニズムを解明し、これらの研究成果をイギリス化学会Chem. Commun. に掲載した。
また、アリルシランとシクロプロパン、アルケン、アルキンのいずれかを同一分子内に持つ基質を用いて反応開発を検討した。その中で、アルキンとアリルシランを持つ化合物において新しいベンゾシロールの合成法やアリルシラン同士の新しいカップリング反応を発見した。現在は二つの反応の反応機構を調べるとともに、基質適用範囲の調査を行っている。
本年度は反応開発に力を入れていたため、論文を出すつもりでいたが、予想以上に時間がかかってしまい、期待していた成果は得られなかった。

今後の研究の推進方策

まず、前年度発見した新反応の反応機構の解明とその反応の基質適用範囲の調査を行い、論文発表をする。
さらに、隣接位にケイ素を有するオレフィンの反応開発を行う。特に金属ヒドリド錯体など他の金属錯体とは異なる特徴的な金属試薬を用いる。また、予想と異なる化合物ができた場合は多様性指向合成やケイ素の特性の制御などを目指し、反応開発を続ける。得られた分子内反応を分子間反応に拡張する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Direct synthesis of dialkylarylvinylsilane derivatives: metathesis of dialkylaryl-iso-propenylsilane and its application to tetracyclic silacycle dye synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Shohei、Takehara Tsunayoshi、Matsuzaki Tsuyoshi、Suzuki Takeyuki、Tsujino Hirofumi、Uno Tadayuki、Tsutsumi Yasuo、Murai Kenichi、Fujioka Hiromichi、Arisawa Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 ページ: 14070~14073

    • DOI

      10.1039/C9CC06777A

  • [学会発表] Metathesis reaction of aryldimethylpropenylsilane2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshioka, Kenichi Murai, Mitsuhiro Arisawa
    • 学会等名
      SKO symposium 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Metathesis reaction of aryldimethylpropenylsilane2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshioka, Kenichi Murai, Mitsuhiro Arisawa
    • 学会等名
      OMCOS20
    • 国際学会
  • [学会発表] Metathesis reaction of aryldimethylpropenylsilane2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshioka, Kenichi Murai, Mitsuhiro Arisawa
    • 学会等名
      ISHC-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Metathesis reaction of aryldimethylpropenylsilane2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshioka, Takeyuki Suzuki, Kenichi Murai, Mitsuhiro Arisawa
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会

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公開日: 2021-01-27  

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