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2014 年度 実績報告書

触媒的酸素原子移動反応を活用する新規ケテン発生法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 25620077
研究機関名古屋大学

研究代表者

山本 芳彦  名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (60283412)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード遷移金属触媒 / アルキン / ルテニウム錯体 / 環化反応 / 多環芳香族化合物 / 複素環化合物
研究実績の概要

末端アルキン、シリルアルキン、ハロアルキン等から発生するビニリデンカルベン錯体に対する酸素原子移動による新規ケテン生成を目的として、さまざまな反応基質、錯体触媒および酸素原子供与体をスクリーニングした。その結果、ケテンの発生を示す実験結果は得られなかったものの、以下の二つの反応を見出した。
2-エチニルビアリールに対しルテニウム錯体触媒と種々の酸素原子供与体を反応させ、ケテンを経由する6π環状電子反応による縮環フェノールの合成を検討した。しかしながら、酸素原子の移動が起こる前に環化が進行し、フェナントレンが生成することを見出した。特に、p-シメンおよびトリフェニルホスフィンを配位子とするジカチオン錯体が最も効率が良く、フェナントレンのみならず、フラン、チオフェン、ピロール環を多環複素環化合物の合成に有効であることを確認した。その後の密度汎関数分子軌道計算を用いる反応機構解析により、本反応が、ビニリデンカルベン錯体を経由しない機構で進行することを提唱した。
さらに、シリルアセチレンからの1,2-ケイ素転位を伴うビニリデンカルベン錯体の発生と、引き続く酸素原子移動を検討した。トリメチルシリル基を末端に有する1,6-ジインに対して、ニトロンを酸素原子供与体として反応させると、ケテンの発生は認められず、代わりに[2+2+1]型酸素移動環化反応が進行してシリルフランが得られた。本反応は、トリメチルシリル基を少なくとも一つ有する1,6-ジインに対し一般性をもって進行し、生成するシリルフランは合成中間体として利用可能であることから、有機合成化学上有用な反応であると判断し、現在、反応条件の最適化と生成物のさらなる変換を検討している。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A Combined Experimental and Computational Study on the Cycloisomerization of 2-Ethynylbiaryls Catalyzed by Dicationic Ruthenium Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Yamamoto, Kazuma Matsui, Masatoshi Shibuya
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 21 ページ: 7245-7255

    • DOI

      10.1002/chem.201500248

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ルテニウム触媒を用いたo-エチニルビアリールの環化異性化反応による多環式芳香族化合物の合成2015

    • 著者名/発表者名
      松井一真、澁谷正俊、山本芳彦
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ルテニウム触媒を用いたo-エチニルビアリールの環化異性化反応による多環芳香族化合物の合成2014

    • 著者名/発表者名
      松井一真、澁谷正俊、山本芳彦
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25

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公開日: 2016-06-01  

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