2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of the reactive intermediates depending on the coordination number of a boron substituent and its application to the novel reaction
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16H06862
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
荒巻 吉孝 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70779678)
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2016-08-26 – 2018-03-31
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| Keywords | ラジカル / ホウ素 / 光触媒 / 一電子移動 / ルイス酸 / ルイス塩基 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホウ素の置換基効果の転換に基づくラジカル種の反応活性の変化を検証すべく、種々のホウ素置換基とルイス塩基の組み合わせ、および反応温度や溶媒などの条件検討を行った。当初の目的としていた、ルイス塩基のホウ素置換基への配位の有無によるラジカルの反応性に違いが生じることは実証できたものの、その反応活性を明確にオン・オフできるほどの優位な差を見出すまでには至らなかった。しかしながら、反応条件の検討の過程で、非常に単純なトリアリールボランとルイス塩基であるアニリン誘導体間で光照射下において一電子移動反応が進行し、ルイスラジカルイオン対を形成することを発見した。この反応はボランがアニリン誘導体と複合体を形成し、かつ光照射下でのみ反応が進行するため、光照射という新たな条件が加わったものの、ルイス塩基の有無によりボランの反応性を変化させることに成功したといえる。このようなルイス酸・塩基間での一電子移動反応はこれまでにいくつかの例は知られていたものの、生じたカチオンラジカルが電子的あるいは速度論的に安定化されるような非常に特殊な例に限られており、光照射下においてより一般性の高いルイス酸・塩基間での一電子移動を可能にした本研究での発見により、この現象を利用した分子変換反応や触媒開発が一気に加速するものと期待される。
実際に我々はこの一電子移動反応の機構解明に実験と理論化学計算の両面から取り組み、一電子移動反応が進行するためのルイス酸・塩基の構造と照射する光の波長の関係について詳細に明らかにした。加えて、この知見をもとにボランへの一電子移動を起点とする触媒的炭素－炭素結合形成反応を達成し、ホウ素の光触媒としての新たな機能を見出すに至った。
これらの成果は日本化学会第98回春季年会にて発表、また速報として専門誌に投稿、現在査読待ちの状況にある。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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