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2023 年度 実施状況報告書

新しいカルベン前駆体の創成と有機合成への活用

研究課題

研究課題/領域番号 22K05098
研究機関東京理科大学

研究代表者

石田 健人  東京理科大学, 創域理工学部先端化学科, 助教 (90735755)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードカルベン / カルバモイルボラン / アルキン / 遷移金属錯体
研究実績の概要

本研究では、新しいカルベン前駆体を創成し、これを有機合成反応に活用することを目的とした。研究代表者は以前に、カルバモイルボランが加熱条件下で(アミノ)(ボリルオキシ)カルベンに異性化し、分子間のアルデヒドに求核付加を起こすことを報告している。まず、前年度に引き続き、カルバモイルボランの安定性の向上を目的に、ホウ素原子上の置換基検討を行った。その結果、収率は低いものの、安定性の向上したカルバモイルボランを合成することに成功した。次に、その化合物の収率の向上を目的に、反応条件などの詳細な検討を行った。その結果、初期検討の結果と比べ、目的化合物の収率が向上することがわかった。現在、合成したカルバモイルボランのカルベン前駆体としての機能評価を実験と計算の2つのアプローチで行なっている。また、ホウ素上の置換基の検討として、保護基として一般的なピナコールエステルの合成を試みた。カルバモイルテルリドからカルバモイルリチウム種を調製し、2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolaneを作用させたが、目的のピナコールエステルは全く得られなかった。
一方で、新しい反応形式によるカルベン/カルベン錯体生成反応についても検討を行った。まず、前年度の検討を元にアルキンを有する反応基質を合成した。これに対して遷移金属錯体を作用させて反応の検討を行ったが、期待したカルベン錯体は生成せず、異なる形式の反応が進行しやすいことがわかった。

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

今年度の検討によりカルバモイルボランの安定性を向上させることができた。したがって研究は概ね順調に進んでいると言える。

今後の研究の推進方策

安定性の向上したカルバモイルボランの収率改善を引き続き行うとともに、様々な置換基を有する化合物の合成を行う。また、カルベンの前駆体としての機能評価を行い、新反応の開発に注力する。一方で、新しい反応形式によるカルベン/カルベン錯体生成反応についても精力的に検討を行い、新反応の開拓を目指す。

次年度使用額が生じた理由

今年度は概ね研究計画通りに研究を遂行できたものの、計画よりも少ない予算で研究が遂行可能であった。また、前年度の次年度使用額があったため、今年度は次年度使用額が少し大きなものとなった。生じた次年度使用額は主に次年度の研究の効率化のために使用する計画である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Aluminum-catalyzed direct conversion of lactones to selenolactones in the presence of elemental selenium and its application in the indium-catalyzed syntheses of dibenzyl selenides from benzyl acetates2024

    • 著者名/発表者名
      Sakai Norio、Kino Yasushi、Ogiwara Yohei、Ishida Kento
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 158 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.tet.2024.133978

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective <i>O</i>‐Acylation of Enol Silyl Ethers with Acyl Fluorides Catalyzed by Fluoride Ions Derived from Potassium Fluoride and 18‐Crown‐62024

    • 著者名/発表者名
      Sakai Norio、Watanabe Kota、Mori Haruka、Maegawa Yuki、Takeuchi Ryuki、Ogiwara Yohei、Ishida Kento
    • 雑誌名

      ChemistryOpen

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/open.202300300

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Two Types of 1,3‐Diarylpropane Derivatives by Cobalt‐Catalyzed Cycloaddition of 1,6‐Diynes2023

    • 著者名/発表者名
      Ishida Kento、Mizusawa Shu、Nakamura Koji、Ogiwara Yohei、Sakai Norio
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 8 ページ: e202302156

    • DOI

      10.1002/slct.202302156

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthetic Strategies for Accessing Dibenzophosphole Scaffolds2023

    • 著者名/発表者名
      Hattori Hiroyuki、Ishida Kento、Sakai Norio
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 56 ページ: 193~219

    • DOI

      10.1055/a-2109-0003

    • 査読あり
  • [学会発表] フッ化ジルコノセンを触媒とするオレフィンのヒドロシリル化反応2024

    • 著者名/発表者名
      寒竹 亮太、髙橋 慶多、石田 健人、荻原 陽平、坂井 教郎
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] アルキンと単体硫黄を用いた鉄触媒による3分子間チオフェン合成法およびセレノフェン合成への応用2024

    • 著者名/発表者名
      印南 朱里蘭、石田 健人、荻原 陽平、坂井 教郎
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] 単体セレンとヒドロシランを用いるベンジルエステルからのジベンジルセレニドの合成2024

    • 著者名/発表者名
      木野 泰、石田 健人、坂井 教郎
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] フッ化アシルとチオシランからのチオエステル合成法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      竹内 隆貴、石田 健人、坂井 教郎
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] 1,6-ジインと単体硫黄の[2+2+1]付加環化反応による触媒的チオフェン合成法2023

    • 著者名/発表者名
      印南朱里蘭、石田健人、荻原陽平、坂井教郎
    • 学会等名
      第 84 回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • [学会発表] フッ化アシルとチオシランからのチオエステル合成反応2023

    • 著者名/発表者名
      竹内隆貴、石田健人、坂井教郎
    • 学会等名
      第122回有機合成シンポジウム
  • [学会発表] ビスシリルイミンと共役オレフィン類との分子間カップリングによる多置換ピロール類の合成2023

    • 著者名/発表者名
      増田涼介、茶谷実里、石山佳樹、奥澤歩夢、大瀧静乃、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第52回複素環化学討論会
  • [学会発表] 1,6-ジインと単体硫黄の[2+2+1]付加環化反応による触媒的チオフェン合成法の開発とセレノフェン合成への応用2023

    • 著者名/発表者名
      印南 朱里蘭・石田 健人・荻原 陽平・坂井 教郎
    • 学会等名
      第13回 CSJ化学フェスタ2023
  • [学会発表] フッ化ジルコノセンを触媒とするアルケンのヒドロシリル化反応2023

    • 著者名/発表者名
      寒竹 亮太・髙橋 慶多・石田 健人・荻原 陽平・坂井 教郎
    • 学会等名
      第13回 CSJ化学フェスタ2023
  • [学会発表] ジルコノセンジフルオリド触媒とヒドロシランを用いたアルケンと三フッ化ホウ素の還元的カップリング反応2023

    • 著者名/発表者名
      奥田涼平、島田峻義、石田健人、荻原陽平、坂井 教郎
    • 学会等名
      第 85 回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • [学会発表] フッ化アシルとチオシランからの効率的チオエステル合成法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      竹内隆貴、石田健人、坂井教郎
    • 学会等名
      第 85 回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • [学会発表] アルキン 2 分子と単体硫黄を用いた[2+2+1]付加環化反応による新規チオフェン合成法2023

    • 著者名/発表者名
      印南朱里蘭・石田健人・荻原陽平・坂井教郎
    • 学会等名
      第50回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] ルイス酸触媒、ヒドロシラン、単体セレンを用いたラクトンからのセレノラクトン合成及び非環状エステルからのセレニド合成2023

    • 著者名/発表者名
      木野泰・石田健人・荻原陽平・坂井教郎
    • 学会等名
      第50回有機典型元素化学討論会

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公開日: 2024-12-25  

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