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2011 年度 実績報告書

内部アルキンからの二置換ビニリデンの直截合成法開発と新規分子変換触媒への応用

公募研究

研究領域直截的物質変換をめざした分子活性化法の開発
研究課題/領域番号 23105543
研究機関中央大学

研究代表者

武藤 雄一郎  中央大学, 理工学部, 助教 (50453676)

キーワード二置換ビニリデン / 内部アルキン / ルテニウム / 鉄 / ビニリデン転位 / オスミウム / シクロペンタジエニル
研究概要

遷移金属錯体上で内部アルキンが炭素二置換ビニリデンへの転位については、少数のアシルアルキンの転位が報告されているのみで一般性についての検討は行なわれてこなかった。二置換ビニリデン錯体はアルキニル錯体の求電子的C-アルキル化にほぼ限られてきたため種々の置換基を導入することが困難で、錯体レベルでも未開拓であるのが現状である。末端アルキンからのビニリデン転位が有機合成反応に広く応用されていることを考えると、二置換ビニリデン錯体をより直載的かつ自在に調製する方法の開発が必要なことは明らかである。そこで本年度は、CpRu錯体におけるジホスフィン配位子のキレート環サイズに着目し、検討を行った。
本反応におけるジホスフィン配位子の効果を調べたところ、DPPP,DPPB,DPPF配位子を持つカチオン性のCpRu錯体上でMeOC_6H_4C≡CPhは容易に対応するビニリデン配位子へと変換された。
一方、キレート環が小さいdppm配位子を持つCpRu錯体[CpRu(dppm)]^+を用いた場合には、予想に反してビニリデン錯体は得られず、最終生成物として(アルケニルホスホニオ)フェニル錯体[CpRu{Ph_2PCH_2P(C_6H_4)Ph(η^2-CPh=CHPh)}][BAr^F_4]が生成した。反応を^<31>P{^1H}NMRにより追跡したところ、一旦対応するビニリデン錯体が形成され、その後(アルケニルホスホニオ)フェニル錯体へと完全に変換されることがわかった。ビニリデンα炭素へのdppmの求核攻撃が進行した場合、1,1-ジフェニルエテニル基を持つ錯体が生成するが、本反応ではそのような錯体は得られていない。したがって、ビニリデン錯体はアルキン錯体を平衡的に生成し、dppmの配位アルキン炭素への求核攻撃、オルトメタル化-還元的脱離により(アルケニルホスホニオ)フェニル錯体が生成すると考えられる。

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

補助配位子が内部アルキンのビニリデン転位に及ぼす影響を調べ、どういう配位子系のときに本転位反応が効率良く起こるかを明らかにすることができ、昨年度までに見出していた成果をさらに発展させることができた。すでに学会では報告しており、また論文を作成中である。反応速度論検討に適した反応系を探索中であることから、反応速度論に基づく議論はまだ不十分であるものの、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

二置換ビニリデン錯体の生成機構についてさらに詳しく検討する。P_3O_9ルテニウム錯体においては、リン原子上の置換基がビニリデン転位の速度に影響することを見出している。本研究でもこの点は反応速度論などから詳細に検討し、効果的な配位子系を明らかにする。現在、どの配位子系の場合に二置換ビニリデン錯体が容易に生成するか調査中である。予備的には、ホスフィン上のフェニル基をメチル基に置換していくと、ビニリデン転位の反応速度は遅くなる傾向にあることがわかっており、これを定量的に評価したい。
二置換ビニリデン錯体を経由する新規触媒系の構築へ向けて、遷移状態の計算を行なっている化学者と共同研究することにより理論面からも詳細に考察する。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Thioamides and Thioformamides for Sequential Reactions with Organolithium and Grignard Reagents2012

    • 著者名/発表者名
      Murai, T.; Mutoh, Y.
    • 雑誌名

      Chem.Lett.

      巻: 41 ページ: 2-8

    • DOI

      10.1246/cl.2012.2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Developments in Chemistry of Seleno- and Tellurocarbonyl Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      Mutoh, Y.; Kozono, N.; Ikenaga, K.; Ishii, Y.
    • 雑誌名

      Coord.Chem.Rev.

      巻: 256 ページ: 589-605

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2011.12.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational change of ternary copper(II) complexes of cationic Schiff-bases and N-heteroaromatic amines induced by intercalative binding to DNA2011

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki, Y.; Kimura, M.; Yamada, A.; Mutoh, Y.; Tateishi, M.; Arii, H.; Kitamura, Y.; Chikira, M
    • 雑誌名

      Inorg.Chem.Commun.

      巻: 14 ページ: 1461-1464

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2011.05.047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Skeletal Transformation of NCN- and NCNH-Bridged Ruthenium Complexes with C_6Me_6 Ligands2011

    • 著者名/発表者名
      Nogami, T.; Imaji, M.; Uemura, K.; Tanabe, Y.; Mutoh, Y.; Ishii, Y.
    • 雑誌名

      Chem.Lett.

      巻: 40 ページ: 1167-1169

    • DOI

      10.1246/cl.2011.1167

    • 査読あり
  • [学会発表] Cp配位子を持つ8族金属錯体上での内部アルキン-二置換ビニリデン転位に及ぼす配位子の効果2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤彰、中村理奈、LAMBERT, Natacha、木村祐介、池田洋輔、武藤雄一郎、石井洋一
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] セレノおよびテルロカルボニル錯体とホウ素化合物の反応による5配位16電子錯体の合成とその反応性2012

    • 著者名/発表者名
      池永幸太、小園直輝、武藤雄一郎、石井洋一
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] Dppm配位子を持つシアナミド架橋ルテニウム錯体の合成と反応性2012

    • 著者名/発表者名
      野上忠彦、今治誠、植村薫、田辺資明、武藤雄一郎、石井洋一
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] ロジウムチオアミド錯体の脱硫によるキュバン型クラスターの生成2012

    • 著者名/発表者名
      先川原将宏、新山一平、武藤雄一郎、石井洋一
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      日吉
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Potentially Reversible Internal Alkyne-Disubstituted Vinylidene Isomerization at Cationic Group 8 Metal Complexes with Cp lignad2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Mutoh, Kohei Imai, Yusuke Kimura, Yousuke Ikeda, Youichi Ishii
    • 学会等名
      1st International Symposium on Molecular Activation
    • 発表場所
      淡路
    • 年月日
      20111109-20111110
  • [学会発表] Synthesis and Skeletal Transformation of NCN- and NCNH-Bridged Ruthenium Complexes with C_6Me_6 Ligands2011

    • 著者名/発表者名
      Tadahiko Nogami, Makoto Imaji, Kaoru Uemura, Yoshiaki Tanabe, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • 学会等名
      The International Symposium on Organometallic Chemistry 2011 (ISOMC2011)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] Synthesis and Reactivities of cis-(Hydroxo)(nitrosyl)rhenium Calix[4]arene Complexes2011

    • 著者名/発表者名
      Risa Shiraki, Kozue Shiraishi, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • 学会等名
      The International Symposium on Organometallic Chemistry 2011 (ISOMC2011)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] Coupling of Internal Alkynes and Dppm at a Ruthenium Complex Leading to Unexpected Formation of Alkenylphosphonio Complex2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Mutoh, Yusuke Kimura, Youichi Ishii
    • 学会等名
      The International Symposium on Organometallic Chemistry 2011 (ISOMC2011)
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] 8族金属上における内部アルキン-二置換ビニリデン異性化2011

    • 著者名/発表者名
      武藤雄一郎
    • 学会等名
      新学術領域研究「分子活性化」,第2回若手セミナー
    • 発表場所
      洞爺
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] 9族金属錯体上での第一級チオアミドの脱硫とキュバン類似クラスターの生成2011

    • 著者名/発表者名
      先川原将宏、新山一平、武藤雄一郎、石井洋一
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] シス(ヒドロキソ)(ニトロシル)カリックスアレーンレニウム錯体の合成と反応性2011

    • 著者名/発表者名
      白木理沙、白石梢、武藤雄一郎、石井洋一
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Ru錯体における内部アルキン-ビニリデン異性化経路の量子化学的研究-ONIOM法を用いた反応制御因子の解明-2011

    • 著者名/発表者名
      大塚美穂、土田敦子、池田洋輔、木村祐介、武藤雄一郎、石井洋一、鷹野景子
    • 学会等名
      第61回錯体化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] ルテニウム錯体上における内部アルキンとdppm配位子のカップリングによるアルケニルホスホニオ錯体の形成2011

    • 著者名/発表者名
      武藤雄一郎・木村祐介・伊藤彰・Natacha Lambert・石井洋一
    • 学会等名
      第58回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] イソシアニド配位子を持つテルロカルボニル錯体の合成と反応性2011

    • 著者名/発表者名
      池永幸太、小園直輝、武藤雄一郎、石井洋一
    • 学会等名
      第58回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 8族金属上における内部アルキンからの二置換ビニリデン錯体の形成2011

    • 著者名/発表者名
      武藤雄一郎
    • 学会等名
      平成23年度第1回有機金属若手研究者の会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-09-06
  • [学会発表] Desulfurization of Thioamides at a Cp*Rh complex2011

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sakigawara, Ippei Niiyama, Yuichiro Mutoh, Youichi Ishii
    • 学会等名
      19th EuCheMS Conference of Organometallic Chemistry (EuCOMC 2011)
    • 発表場所
      Toulouse
    • 年月日
      2011-07-04
  • [学会発表] Reversibility of Internal Alkyne-Disubstituted Vinylidene Interconversion at Cationic Ruthenium and Iron Complexes2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Mutoh, Kohei Imai, Yusuke Kimura, Yousuke Ikeda, Youichi Ishii
    • 学会等名
      19th EuCheMS Conference of Organometallic Chemistry (EuCOMC 2011)
    • 発表場所
      Toulouse
    • 年月日
      2011-07-04
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.chuo-u.ac.jp/~orgmet/top.htm

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公開日: 2013-06-26  

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