π配位が芳香族化合物の新しい反応を可能にする~ベンゼン誘導体の求核的ホウ素化反応~

2025-11-12 理化学研究所

理化学研究所の研究チームは、粉体が流動せず“こんもり固まる(アーチ状に詰まる)”現象の発生条件を、統計解析・数値シミュレーション・実験の三方向から総合的に解明した。粒子径や湿度、摩擦、付着力など多数の因子が複雑に絡むため、従来は理論予測が困難だった。研究では、粒子群の接触ネットワークの形成プロセスを高解像度で再現し、粉体内部に力を支える「荷重伝達パス」が急激に出現すると流動が停止することを定量化。また、粒子の種類が混在する場合には、少量の微細粒子が全体の詰まりを誘発する“トリガー”になるメカニズムも発見した。これらの成果は、食品粉末・化学品・医薬製剤・建材など、多くの産業で問題となるホッパー詰まりや輸送障害の予測・制御に直接役立つと期待される。

π配位が芳香族化合物の新しい反応を可能にする~ベンゼン誘導体の求核的ホウ素化反応~
一時的なπ配位による電子が豊富な芳香族炭化水素の官能基化

<関連情報>

過渡的π配位は単純なアレーンの求核ホウ素化を可能にする Transient π-coordination enables nucleophilic borylation of simple arenes

Yuichiro Mutoh, Relam Khalaf, Sobi Asako and Laurean Ilies
Chemical Science  Published:04 Nov 2025
DOI:https://doi.org/10.1039/D5SC08107F

Abstract

Borylation of an arene typically proceeds via transition-metal-catalyzed C–H activation. We report here that transient π-coordination to chromium activates 1 equiv. of a simple arene towards nucleophilic borylation with B2(pin)2 in the presence of an additive such as K2CO3 or KF. The transient activation of the substrate is achieved via in situ ligand exchange with a naphthalene chromium complex, followed by borylation of the resulting arene chromium complex. Electron-rich and sterically hindered arenes, challenging substrates for transition-metal-catalyzed C–H borylation, react well under these conditions. Mechanistic studies support an anionic mechanism, where a borate species undergoes nucleophilic addition to the arene chromium complex, followed by hydride migration.

1700応用理学一般
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