2022 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Pyridylidenes Based on Rearomatization
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21K14607
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
森迫 祥吾 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70874840)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 低配位化学種 / 芳香族化合物 / 小分子活性化 / 典型元素 / 分子触媒 / シリレン / ゲルミレン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クロスカップリング反応に代表される均一系触媒を用いた分子変換反応は，機能性材料や医薬品化合物などの短工程かつ迅速な構築を可能としてきた一方で，元素枯渇や毒性の問題が懸念され，使用量の低減や豊富元素での代替手法の開発が国際的な重要課題とされている。低毒性かつ豊富に存在する典型元素は触媒中心として理想的であるが，遷移金属触媒を代替するような典型元素触媒の合理的な分子設計指針は確立されていない。本研究課題では，14族低配位化学種の高い反応性を維持しつつ，触媒作用を示すための駆動力となりうる「芳香族性」を示す新規14族低配位化学種の開発を目的として研究を開始した。
本年度は，「芳香族性」を示す14族低配位化学種の開発に向け，窒素および炭素が配位原子となる環状π電子骨格の合成を達成し，ケイ素およびスズ原子の導入による14族低配位化学種の前駆体合成に取り組んだ。種々の前駆体を観測することはできたが，いずれも空気・水に非常に不安定なため単離には至っていない。研究期間終了後も引き続き，前駆体の単離および還元反応による14族低配位化学種の合成について検討を進めている。一方，炭素のみが置換した環状二価ゲルマニウム化学種(ゲルミレン)の合成検討も行った。昨年度の結果より，ゲルミレンは自己二量化を経てスピロ化合物へ分解するため，ゲルマニウム上にカルベンを配位させて自己二量化を抑制することで，新規な炭素置換環状ゲルミレンを単離することに成功した。研究期間終了後も引き続き，単離したゲルミレンの反応性調査について検討を進めている。
最終的に，芳香族性を示す14族低配位化学種の開発には至らなかったものの，環状π電子骨格を有する新規ゲルミレンの合成・単離に成功し，非環状ゲルミレンとは異なる電子状態であることが明らかとなり，π電子骨格と14族低配位化学種の反応性との相関解明の足掛かりとなる化合物合成を確率した。
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