レドックス活性化に基づく不活性炭素化合物の高効率分子変換

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本研究では、炭素原子を含む不活性結合をレドックスアクティブな遷移金属錯体触媒で活性化することにより、高選択的な酸化的分子変換や還元的分子変換を明らかにし、さらにこれらの反応を基軸とする各種ヘテロ官能基の高効率・高選択的調製法を開発することを目的としている。本年度は、遷移金属触媒系や光照射系を応用した新反応の開発を行い、これらの新反応群による原子効率の良いヘテロ官能基導入反応について明らかにした。すなわち、(1)バナジウム錯体触媒による炭素一窒素単結合の常圧酸素酸化を検討し、アミンからイミンの高選択的合成に成功した。(2)広範囲の低原子価希土類による炭素-ハロゲン単結合の還元的分子変換を検討し、これに基づいて、光照射下での希土類金属による共役ジエンのアシル化反応に成功した。さらに、本希土類複合試薬はケイ素-ハロゲン結合の還元にも有効であり、ポリシラン合成にも適用可能であることが明らかとなった。(3)リンや硫黄、セレンなどのヘテロ原子間単結合を遷移金属触媒や光照射により活性化することにより、炭素-炭素不飽和結合への各種ヘテロ官能基の高選択的導入法を明らかにした。以上の述べてきたように、本研究では酸化・還元やヘテロ官能基導入の新手法を開拓することにより、種々の炭素資源に炭素-ヘテロ原子単結合(C-S、C-Se、C-P、C-Si)や炭素-ヘテロ原子多重結合(C=0、C=N)を高選択的に導入できる原子効率の高い反応群を明らかにした。