単純分子から有用物質を短工程で製造可能に ~炭素と金属を結ぶ新しい方法により合成効率の飛躍的向上へ~

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2023-01-04 京都大学

依光英樹 理学研究科教授、黒木尭 同特定准教授、高橋郁也 同博士後期課程学生の研究グループは、アルキンの三重結合に金属を結合させる新手法を開発し、入手困難であった有用有機金属化合物を簡便に調製することに成功しました。

炭素原子と金属原子の間に結合を持つ有機金属化合物は、医農薬や機能性有機材料を製造する上で極めて重要な中間体であり、現代社会を縁の下で支えています。天然には存在しない有機金属化合物を調製するには、有機ハロゲン化物を還元(電子を注入)する方法が一般的です。しかし、この手法では調製できない有機金属化合物が数多く存在します。そこで、本研究グループは、炭素―炭素三重結合に電子を注入する独自の手法により、入手が容易なアルキンを原料として2本の炭素―金属結合を一挙に構築し、従来法では調製が困難な二重金属化アルケンを容易に調製することに成功しました。さらに、この新規有機金属化合物が斬新かつ有用な化学反応を起こすことも明らかにし、中間体としての有用性を明確にしました。本研究成果により、有用物質の合成効率の飛躍的な向上が見込めるとともに、持続可能な物質生産プロセス構築への大きな波及効果が期待できます。

本研究成果は、2023年1月3日に、国際学術誌「Nature Synthesis」にオンライン掲載されました。

研究者のコメント

「アルキンへの電子注入により生じる活性化学種は非常に不安定であり、中間体として活用することは困難でした。本研究では、この“暴れ馬”のような活性化学種を、発生と同時に金属ハロゲン化物で捕捉することで、手懐けることに成功しました。今後は、本手法で新たに調製可能となった有機金属化合物群の合成化学的有用性を最大限引き出すべく、新規反応を開発していきたいと考えています。」(高橋郁也)

詳しい研究内容≫

研究者情報
研究者名:依光 英樹
研究者名:黒木 尭

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