概要

　有機化学において、小分子変換反応開発は重要な課題であり、精力的に研究が進められています。しかし、クロスカップリング反応をはじめとした小分子変換反応のほとんどは、稀少な遷移金属元素触媒を用いることによって達成されています。一方、元素枯渇の問題を重視して、稀少な遷移金属元素を用いなくてはならなかった反応を、比較的豊富な遷移金属元素やクラーク数の高い高周期元素（ケイ素、ゲルマニウム、スズ）で代替する研究が注目されています。これまでに我々の研究グループでは、かさ高い置換基による立体保護効果を活用して、種々の高周期14族元素間多重結合化合物を合成し、その特異な構造や反応性を明らかにしてきました。今回、中でもゲルマニウム間三重結合化合物（ジゲルミン）の高い反応性に着目して、小分子変換反応について検討を進めました。その結果、ゲルマニウムを触媒とした初めての炭素-炭素間の結合形成反応を開発することに成功しました。
　本研究では、ベンゼン中60℃という比較的温和な条件において、4 mol%の「ジゲルミン」が触媒として働くことで、様々なアリールアセチレンの環化三量化反応が進行し、対応する1,2,4-トリアリールベンゼンが完全な立体選択性で得られることを見出しました。実験結果と理論計算結果により支持される推定触媒反応機構では、反応中にゲルマニウム間三重結合化合物が、環状ジゲルメン（環骨格内にゲルマニウム間二重結合部位を有する化合物）へと変換されると考えられました。これが鍵中間体であり、そのGe=Ge部位が活性な二価化学種としてアリールアセチレンに作用することで触媒反応が進行することが判りました。

遷移金属を用いない温和な条件での触媒的炭素間結合形成反応の報告例は極めて少なく、今後この典型元素触媒反応は、豊富な元素であるケイ素やアルミニウムを活用する触媒系への展開や、他の小分子変換への応用が期待されています。