2008 Fiscal Year Annual Research Report
機能性ナノカーボン創製を指向した分子触媒化学の開拓
Project/Area Number |
08J02226
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
南保 正和 Nagoya University, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | フラーレン / パラジウム / 触媒反応 |
Research Abstract |
限りない可能性を秘めているナノカーボンの潜在能力を引き出した新しい機能性物質を開発することは物質創製や有機合成の分野にブレイクスルーをもたらすばかりか、将来のナノテクノロジーの基盤技術の進歩に大きく貢献する。本研究の目的は、有機合成にもはや欠かすことのできない分子触媒化学のエッセンスをナノカーボンの科学に導入し、新しい機能性ナノカーボンを創製することである。この取り組みへの第一歩として、最近我々は有機ホウ素化合物を用いたフラーレンのロジウム触媒ヒドロアリール化反応の開発に成功している。しかしながら、適用範囲や反応条件の点においては改善の余地が残されていた。そこでロジウム触媒に代わる触媒の探索を行ったところ、新規パラジウム錯体が本反応に極めて有効な触媒であることを見出した。このパラジウム錯体はグラムスケールの合成が可能であるばかりでなく、取り扱いが容易な安定な錯体である。さらにロジウム触媒を用いた場合には困難であった、室温での反応も可能であることが分かった。また本手法などによって合成されるヒドロフラーレンは酸性度の高い炭素-水素結合を有している。そこでこの炭素-水素結合を機軸とすることで更なる官能基化か可能であると想定し、様々な検討を行った。その結果、パラジウム触媒を用いることで、ヒドロフラーレンを多様に化学変換できることを見出した。パラジウム触媒存在下、アリール化されたヒドロフラーレンに対しアリル炭酸メチルを作用させたところ、アリル化反応が進行することが分かった。またヨードアレーンとの反応を検討した際に、炭素-水素結合のアリール化反応だけでなく、二量化反応も進行することが明らかになった。さらにアルキニル化されたヒドロフラーレンを用いた際には炭素-炭素結合切断が起こり、C_<60>が得られることを見出した。以上の結果から効率的な2置換フラーレン誘導体の合成が達成できたと考えている。
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Research Products
(4 results)