アート錯体の配位空間制御と機能発現

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従来の新反応開拓研究における金属触媒の選択は、研究者の仮説(勘)あるいは膨大な数にのぼる基質・金属・配位子・溶媒・温度等の組み合わせ実験が必要とされてきました。その結果、金属錯体を用いる有機合成化学は実用的には充実してきているものの、理論的には混沌としている感が否めません。どんな中心金属を選ぶべきかどんな配位子を設計・検討するべきか新反応開拓に向けて理論的一般化および完全予測(少なくとも、理論的手法によって、条件の絞り込み)が必要とされています。本研究課題では、物理化学的な反応経路解析によって金属錯体の反応や機能を解明し、予測・設計に役立てようというものであり、これまでの研究者の勘と経験に頼っていた反応開発を新しい方向から考え直そうというものです。目的の反応(のみ)を進行させるためには、理論的には反応活性化エネルギーの予測と制御が必要となります。遷移状態を確認できる手法は、現在のところ理論計算しか存在しません。同時に、錯体の会合度や詳細な構造は、物理化学的な手法を用いて確認するしかありません。物理化学、理論化学と実験化学の融合は、今後の大きな課題です。そこで、申請者が精力的に開発を行ってきたアート錯体を用いた反応の一つである1,4-付加反応について理論的なな解析を詳細に行い、その反応経路および新たな反応機構について見出した。