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2011 年度 実績報告書

不飽和環状有機金属化合物の歪んだsp炭素の性質を利用する機能性分子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 22350022
研究機関上智大学

研究代表者

鈴木 教之  上智大学, 理工学部, 准教授 (90241231)

キーワードクムレン / ジルコニウム / 環状アルキン / 環状アレン
研究概要

昨年度の研究においては、五員環アレン錯体の直接的な合成方法の開発と、生成した五員環アレンとカルボニル化合物との反応について明らかにした。本年度は、原料である1,3-エンインが、必ずしも安定な五員環構造をとらなくても同様の反応を実現できるのではないかと考え、η^2-配位形式をとる1,3-エンインとケトンとの反応を検討した。その結果中間体として五員環アレンを形成したと同様の反応生成物を与えることがわかった。しかしながら加水分解後のアルコールの構造はエンインの置換基に依存しており、今後は加水分解反応の検討が必要であることが示唆された。また、種々の[5]クムレン化合物を合成し、ジルコノセン錯体との反応を試みた。クムレンの末端置換基を5員環、6員環、7員環と変えて環状アルキン錯体を合成し、トリメチルホスフィンを加えた結果、置換基の嵩高さのわずかな違いが錯体のハプトトロピックな反応性に著しい差が表れることが明らかとなった。即ち、5,6員環では環状アルキンがより安定であるのに対し、7員環の場合のみ開環が起こりη^2-配位錯体を与えた。これらは鎖状配位子のハプトトロピックな挙動に関する新たな知見である。また、種々のアルキニルイミンを合成し、根岸試薬との反応を試み、五員環アレンの複素環化合物が生成することを分光学的に確認した。さらに、1,3-エンインとアルキン錯体の反応により、7員環アレン化合物の合成にも成功した。この分子は環中に単独の二重結合と、アレン部位を持つ高度に不飽和な構造を有する点で非常に興味深い。

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

歪んだsp炭素の性質を研究する本課題において、一つの目標であった含窒素五員環アレン誘導体の合成方法を確立することに成功した。一方でその分子構造が明らかになっておらず、今後の課題である。反応性の探究という点においては、必ずしも安定な5員環アレンを経由しなくても前駆体から同様の反応を実現できることが分かったことは、今後の検討において大きな助けとなろう。[5]クムレンを出発とする共役型五員環アルキン化合物に関しては、そのハプトトロピックな反応性について新たな知見を得ることができた。さらに、含窒素ヘテロ5員環アレンを根岸試薬から簡便に得る方法を確立できたので、カルベンタイプの歪んだアレンへ一歩近づいたと言える。

今後の研究の推進方策

1,3-エンインから得られる5員環アレンについて、その分子構造を明らかにすることが是非とも必要である。そのために種々の置換基を試すなどして良好な単結晶を得る努力を払う。一方で様々な基質との反応性を検討するために、主にトランスメタル化反応について調査する必要がある。[5]クムレンの化合物群については、嵩高い置換基を有する化合物のみについて有用な知見が得られているが、置換基の立体環境について錯体側の置換基を変更することによってもハプトトロピックな反応を実現したい。アルキニルイミンタイプの化合物を原料とするヘテロ環アレンについては後周期遷移金属類との反応を試みる必要があり、広範囲な化合物の中で適切な試剤の選択が求められる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Studies on The Mechanism for Stereoisomerization of 1-Zirconacyclopent-3-yne Compounds2012

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suzuki, Kosuke Nishimura, Nozomu Ohara, Masayoshi Nishiura, Yoshiro Masuyama
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 696 ページ: 4321-4326

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2011.10.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium (II)-exchanged hydroxyapatite-catalyzed Suzuki-Miyaura-type cross-coupling reactions with potassiumaryltrifluoroborates2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Masuyama, Yutaka Sugioka, Shiori Chonan, Masahiro Fujita, Noriyuki Suzuki, Kenji Hara, Atsushi Fukuoka
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Catalysis, A.Chemical

      巻: 352 ページ: 81-85

    • DOI

      10.1016/j.molcata,2011.10.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total synthesis of COPD biomarker desmosine that crosslinks elastin2012

    • 著者名/発表者名
      Toyonobu Usuki, Haruka Yamada, Takahiro Hayashi, Hiroto Yanuma, Yohei Koseki, Noriyuki Suzuki, Yoshiro Masuyama, Yong Y.Lin
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 48 ページ: 3233-3235

    • DOI

      10.1039/C2CC17958J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Straightforward Synthesis of Five-Membered Metallacycloallenes ; 1-Zirconacyclopenta-2,3-diene Compounds Derived from 1,3-Enynes2011

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suzuki, Taichiro Shimura, Yoshio Sakaguchi, Yoshiro Masuyama
    • 雑誌名

      Pure and Applied Chemistry

      巻: 83 ページ: 1781-1788

    • DOI

      10.1351/PAC-CON-11-01-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses and Characterization of Ethylbis (2-pyridylethyl) amineruthenium Complexes and Two Different Types of C-H Bond Cleavage at an Ethylene Arm2011

    • 著者名/発表者名
      Sohei Fukui, Akari Kajiwara, Toshiyuki Hirano, Fumitoshi Sato, Noriyuki Suzuki, Hirotaka Nagao
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 50 ページ: 4713-4724

    • DOI

      10.1021/ic101940f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the E Isomer of Tetrasubstituted [5] Cumulene and Trapping of the Z Isomer as a Zirconocene Complex2011

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suzuki, Nozomu Ohara, Kosuke Nishimura, Yoshio Sakaguchi, Shinkoh Nanbu, Sohei Fukui, Hirotaka Nagao, Yoshiro Masuyama
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 30 ページ: 3544-3548

    • DOI

      10.1021/om2002427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite-supported copper (II)-catalyzed azide-alkyne [3+2] cycloaddition with neither reducing agents nor bases in water2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Masuyama, Kazuki Yoshikawa, Noriyuki Suzuki, Kenji Hara, Atsushi Fukuoka
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 52 ページ: 6916-6918

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2011.10.060

    • 査読あり
  • [学会発表] [5]クムレン類のジルコニウム錯体におけるハプトトロピックな配位挙動2012

    • 著者名/発表者名
      吉谷孝雄・鈴木教之・増山芳郎
    • 学会等名
      日本化学会第92回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学矢上キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] (Z)-1,4-ビス(トリメチルシリル)ブタトリエンと共役エノンのエン反応2012

    • 著者名/発表者名
      黒田康司・金子真弘・鈴木教之・増山芳郎
    • 学会等名
      日本化学会第92回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学矢上キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] O,N,O-三座配位子を有するチタン錯体の合成とオレフィン重合触媒活性2012

    • 著者名/発表者名
      小林剛・長谷川剛士・鈴木教之・増山芳郎
    • 学会等名
      日本化学会第92回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学矢上キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Transition metal complexes of cumulene derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suzuki
    • 学会等名
      14th Asian Chemical Congress
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-07

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公開日: 2013-06-26  

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