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2023 年度 実績報告書

アルキニルスズの活性化を駆動力とする新規アレニリデン錯体の発生と触媒反応への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K05049
研究機関公立千歳科学技術大学

研究代表者

堀野 良和  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (30447651)

研究分担者 是永 敏伸  岩手大学, 理工学部, 教授 (70335579)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード金 / シクロプロパン化反応 / アレニリデン金中間体 / プロパルギルカチオン / アルキン / スズ / 環拡大反応 / 環化異性化反応
研究実績の概要

金触媒によるアルキンの活性化を駆動力とする分子変換反応では,金カルベンを経るさまざまな反応が開発されてきた。一方,アレニリデン金錯体の化学的性質の解明,ならびにその合成化学的利用に関する研究は黎明期にある。そのため,アレニリデン金(I)錯体の発生法と化学的性質に関する知見は未だ十分ではない。本研究課題では,官能基許容性の高いアレニリデン金(I)の発生法を精査し,アレニリデン金(I)錯体の本質的な反応性を実験と理論計算化学の両面から明らかにすることで新たな分子変換反応の開発へ展開することを目的として研究を進めた。昨年度の結果から,アレニリデン金中間体を経るアルケンのシクロプロパン化反応は,アレニリデン金中間体の共鳴構造であるプロパルギルカチオン中間体が真の触媒活性種として関与していることが明らかとなった。この知見を基に,本年度は以下の成果を得た。
1.アリルシランとの反応を検討したところ,プロパルギル位アリル化反応が進行し,合成化学的に重要な1,5-エンイン化合物が得られることを見出した。さらに,金触媒の配位子を変えるだけで1,5-エンイン化合物の環化異性化反応がワンポットで進行し,ビシクロ[3.1.0]ヘキセン誘導体が得られることもわかった。
2.アリルシランの代わりにα-メチルスチレン誘導体を用いてもプロパルギル位アリル化反応が進行することを見出した。
3.これまでの研究で,インデンとの反応を行うとシクロプロパン化生成物が得られることを見出していた。鋭意検討の末,金触媒の配位子を変えるだけでシクロプロパン化反応後にシクロプロパンの環拡大反応が起こり,2-ビニルナフタレン誘導体が得られる新規分子変換反応も開発することができた。
本研究を通して,アレニリデン金中間体の共鳴構造であるプロパルギルカチオン中間体は,求核剤の種類によりそのα位またはγ位で反応することが明らかとなった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 金触媒によるインデンのシクロプロパン化反応を経る2-ビニル置換ナフタレン誘導体の合成2024

    • 著者名/発表者名
      中川翔太、堀野良和
    • 学会等名
      日本化学会 第104春季年会 (2024)
  • [学会発表] 金触媒によるプロパルギル位アリル化と環化異性化のタンデム反応2024

    • 著者名/発表者名
      堀野良和、中川翔太、村田寧々、秋間想太
    • 学会等名
      日本化学会 第104春季年会 (2024)
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いた三成分連結反応によるホモアリルアルコール誘導体の合成2024

    • 著者名/発表者名
      夏堀歩、赤川美月、堀野良和
    • 学会等名
      日本化学会 第104春季年会 (2024)
  • [学会発表] 金触媒によるインデンのシクロプロパン化反応を経る2-ビニル置換ナフタレン誘導体の合成2024

    • 著者名/発表者名
      中川翔太、堀野良和
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2024年冬季研究発表会
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いた三成分連結反応によるホモアリルアルコールの合成2024

    • 著者名/発表者名
      夏堀歩、堀野良和
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2024年冬季研究発表会

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公開日: 2024-12-25  

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