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鉄触媒による非極性結合活性化を鍵とする新規分子変換反応の開発

Research Project

Project/Area Number 09J08684
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

松本 有正  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords鉄触媒 / 炭素-水素結合活性化 / 炭素-炭素結合形成 / 有機金属化学 / フェナントレン / 多環芳香族化合物 / ビアリール合成
Research Abstract

本研究は,研究代表者が開発した鉄触媒とアリール亜鉛反応剤によるアリールピリジン類縁体の直接アリール化反応を基とし,鉄触媒による,より一般的な炭素-水素結合の活性化を経る反応を開発する事を目的としている.当該年度では主に不飽和結合への付加を経る炭素-水素結合活性化反応について,特にアルキンとビアリール金属試薬の反応によるフェナントレン合性反応について研究を行った.
前年度までの検討により鉄触媒存在下,アルキンとビアリールグリニャール試薬との反応によりフェナントレン誘導体が得られることを見いだしている.本年度における検討により,本反応が5員環フェラサイクル中間体を経て進行することが示唆され,その5員環フェラサイクル中間体を種々の試薬により補足することで他の有機合成への展開が可能であることを見いだした.すなわち,一酸化炭素との反応によるフルオレノン合成およびイソニトリルとの反応によるフルオレノンイミンの合成が可能であることを見いだした.
さらに本年度ではより実用的な反応条件の検討も行った.本反応は高効率かつ直接的なフェナントレン合成反応であるが,不安定なグリニャール試薬を用いる必要性があるという問題があった.本年度の検討により,このフェナントレン合成反応がグリニャール試薬を用いることなくビアリール臭化物と金属マグネシウムを用いた場合にも進行することを見いだした.これにより本反応の合成への応用が容易になった.
以上,当該年度の研究によって,普遍金属である鉄を触媒として用いた炭素-水素結合活性化による直接的な多環芳香族化合物の合成法のさらなる開発および展開を行った.これは学術的のみならず希少金属に依存しない有機合成反応の開発という点で社会的にも意義深い物である.

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Iron-Catalyzed Nitrogen-Directed Coupling of Arene and Aryl Bromides Mediated by Metallic Magnesium2012

    • Author(s)
      Laurean Ilies, Kotoaki Kobayashi, Arimasa Matsumoto, Naohiko Yoshikai, Eiichi Nakamura
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 354 Issue: 4 Pages: 593-596

    • DOI

      10.1002/adsc.201100791

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenanthrene Synthesis by Iron-Catalyzed [4+2] Benzannulation between Alkyne and Biaryl or 2-Alkenylphenyl Grignard Reagent2011

    • Author(s)
      Arimasa Matsumoto, Laurean Ilies, Eiichi Nakamura
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 133

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iron-Catalyzed C-C Bond Formation at α-Position of Aliphatic Amines via C-H Bond Activation through 1, 5-Hydrogen Transfer2010

    • Author(s)
      Naohiko Yoshikai, Adam Mieczkowski, Arimasa Matsumoto, Laurean Ilies, Eiichi Nakamura
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 132 Pages: 5568-5569

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iron-Catalyzed Direct Arylation of Aryl Pyridines and Imines Using Oxygen as an Oxidant2009

    • Author(s)
      Naohiko Yoshikai, Arimasa Matsumoto, Jakob Norinder, Eiichi Nakamura
    • Journal Title

      Synlett

      Pages: 313-316

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phenanthrene Synthesis via Iron-Catalyzed Annulation of Alkyne with Grignard Reagent2011

    • Author(s)
      Arimasa Matsumoto, Laurean Ilies, Eiichi Nakamura
    • Organizer
      OMCOS16
    • Place of Presentation
      上海中国
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸素を酸化剤として用いる鉄触媒によるアリールピリジン及びアリールイミンの直接アリール化反応2010

    • Author(s)
      松本有正・NORINDER Jakob・吉戒直彦・中村栄一
    • Organizer
      日本化学会第90回春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-03-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Iron-catalyzed C-C bond formation at α-position of aliphatic amine via C-H bond activation through 1, 5-hydrogen transfer2010

    • Author(s)
      Arimasa Matsumoto, Adam Mieczkowski, Laurean Ilies, Naohiko Yoshikai, Eiichi Nakamura
    • Organizer
      PACIFICHEM2010
    • Place of Presentation
      アメリカ ハワイ
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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