アート錯体に新展開をもたらす二座配位子の開発と立体および位置選択的反応への応用

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受入研究室ではこれまで、『機能性アート錯体の設計と新反応開発』を長年行ってきた。配位子として、水素アニオンを用いた新還元反応や嵩高いアミンを配位させた化学選択的メタル化試薬、ケイ素配位子を用いた不飽和結合に対する直接シリルメタル化反応などの分子変換反応の開発に成功している。本研究課題では、各種結合生成反応の開発とともに立体化学制御への展開を目指します。そこで、新反応開拓と立体選択的反応開発をそれぞれ最先端の研究室で経験してきた王超博士との共同研究を通じて、高い化学/立体/位置選択的発現の起源とその高度分子変換反応への応用を目指し共同研究を行った。本研究では、各種スペクトルを用いた中間体の解明や理論計算を用いた反応経路解析などを通じて、各種反応の立体化学制御の機構について理論的に整理・一般化することを第一の目標として研究を開始した。その一つとして、各種三重結合に対するハロボレーション反応を取り上げ、その位置および立体選択性の起源に関して計算化学を通してその反応経路解明・遷移構造探索・活性化エネルギー予測・軌道相互作用解析を行ったところ大変興味深い反応機構が明らかとなってきた。通常のハロボレーション反応においては、基質に依存して「一段階協奏反応で進行するもの」と「イオン中間体を含む二段階で進行するもの」が存在することが判明した。また生成物の立体化学決定に関する重要な知見も明らかとなった。