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新規銅触媒を用いた不飽和結合の還元反応の開発

Research Project

Project/Area Number 11J03004
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

仙波 一彦  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords銅触媒 / ヒドロホウ素化反応 / アレン / X線構造解析 / アルキン / 部分還元 / ヒドロホウ素化
Research Abstract

炭素-炭素不飽和結合のヒドロホウ素化反応は合成化学上有用な有機ホウ素化合物を合成する効率的な方法の一つである.ヒドロホウ素化反応において位置選択性の制御は極めて重要である.本年度は,ボリル銅と銅ヒドリドという異なる活性種を使い分けることにより非対称内部アルキンの位置選択的ヒドロホウ素化反応が進行するという知見を元に,位置選択性の制御が極めて困難なアレンへと適応した.シクロヘキシルアレンを基質とし,触媒として(ClIPr)CuClを用いて,ビスピナコラトジボロン(B2(pin)2)とメタノール存在下,THF中,室温で反応を行った,その結果,ビニルホウ素化合物が高い選択性で得られた.興味深いことに,触媒として(MeIMes)CuClを用いトルエン中,-20℃で反応を行ったところ,先の反応とは異なる構造をもつビニルホウ素化合物が得られることを見出した.一方で,ピナコールボラン(HB(pin)を用いた場合にはホウ素の導入位置が異なるアリルホウ素が高い選択性で得られた.即ち,活性種ならびに配位子を適切に用いることにより,ビニルホウ素化合物やアリルホウ素化合物の選択的合成に成功した.ここで,反応機構に関する知見を得るため量論反応を行ったところ,活性種と考えられるボリル銅ならびにこの錯体がフェニルアレンへと付加することにより生じるアリル銅錯体を単結晶X線構造解析によって同定することに成功した.さらに,この知見を基に求電子剤としてアリルリン酸エステルを用いることにより高選択的なアレンのアリルホウ素化が進行することを見出した.ここでも量論反応を検討し,ボリル銅がアレンへ付加して生じる銅化学種がアリルリン酸エステルとの置換反応によって目的生成物を与えることを明らかにした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

昨年度までに得られた銅触媒を用いたアルキンの部分還元反応ならびにヒドロホウ素化反応の開発による知見を元に,生成物の制御が困難なアレンの位置選択的ヒドロホウ素化反応の開発に成功した.この反応における重要な中間体となる銅錯体を単離し単結晶X線構造解析による同定に成功した.さらに,この反応を展開しホウ素官能基の導入を伴うアリルーアリルカップリング反応へと展開した.これらは本研究課題を遂行する過程で見出された研究成果であり,当初計画では想定出来なかった新たな知見である.即ち,本研究課題は当初計画以上に親展していると言える.

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Copper-Catalyzed Highly Selective Hydroboration of Allenes and 1,3-Dienes2013

    • Author(s)
      K. Semba, M. Shinomiya, T. Fujihara, J. Terao, Y. Tsuji
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 19(印刷中) Issue: 22 Pages: 7125-7132

    • DOI

      10.1002/chem.201300443

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copper-Catalyzed Silacarboxylation of Internal Alkynes by Employing Carbon Dioxide and Silylboranes2012

    • Author(s)
      T. Fujihara, Y. Tani, K. Semba, J. Terao, Y. Tsuji
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 51 Issue: 46 Pages: 11487-11490

    • DOI

      10.1002/anie.201207148

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copper-Catalyzed Highly Regio- and Stereoselective Directed Hydroboration of Unsymmetrical Internal Alkynes : Controlling Regioselectivity by Choice of Catalytic Species2012

    • Author(s)
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 18 Issue: 14 Pages: 4179-4184

    • DOI

      10.1002/chem.201103612

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 銅触媒及びジボロンを用いたα-アルコキシアレンの置換反応による2-ボリル-1,3-ブタジエン類の合成2013

    • Author(s)
      仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(草津市)
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 触媒を用いたジボロンとアリルリン酸エステルによるアレンのアリルホウ素化反2013

    • Author(s)
      別所直人, 仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(草津市)
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly Regioselective Hydroboration of Allenes Employing Copper Catalysts and Pinacolborane or Bis(pinacolato)diboron2012

    • Author(s)
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi
    • Organizer
      The 12th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル京都(京都市)
    • Year and Date
      2012-11-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる銅化学種を用いたアレンの位置選択的ヒドロホウ素化反応2012

    • Author(s)
      仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • Organizer
      第62回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
    • Year and Date
      2012-09-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅触媒を用いたアレンの位置選択的ヒドロホウ素化反応 : 異なる活性種による位置選択性の制御2012

    • Author(s)
      仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • Organizer
      第59回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 触媒活性種として銅ヒドリドを用いるアルキンの還元的変換反応の開発2012

    • Author(s)
      仙波一彦、徐庭華、藤原哲晶、寺尾潤、辻康之
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅触媒を用いた炭素-炭素多重結合の位置および立体選択的ヒドロホウ素化反応:異なる活性種による位置選択性の制御2011

    • Author(s)
      仙波一彦、四宮正尭、藤原哲晶、寺尾潤、辻康之
    • Organizer
      第58回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる銅化学種を用いた非対称内部アルキンの位置選択的ヒドロホウ素化反応2011

    • Author(s)
      仙波一彦、藤原哲晶、寺尾潤、辻康之
    • Organizer
      第28回有機合成化学セミナー
    • Place of Presentation
      天童市、山形県
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Copper-Catalyzed Highly Regio- and Stereoselective Hydroboration of Unsymmetrical Internal Alkynes : Controlling Regioselectivity by Choice of Catalytic Species2011

    • Author(s)
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Organizer
      1st International Symposium on Molecular Activation
    • Place of Presentation
      淡路市、兵庫県
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Copper-Catalyzed Highly Regio- and Stereoselective Hydroboration of Unsymmetrical Internal Alkynes : Control of Regioselectivity Using Different Active Species2011

    • Author(s)
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Organizer
      The 16th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis
    • Place of Presentation
      上海、中国
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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