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不斉ニッケル触媒を用いた[2+2+2]環化付加反応における多点立体制御

Research Project

Project/Area Number 12J00505
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

西村 章  大阪大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords不斉合成 / シクロブテン / ニッケル / コバルト / アルケン / 1,3-エンイン / [2+2+2]環化付加 / エノン / アルキン / N-ヘテロサイクリックカルベン
Research Abstract

本研究では、遷移金属触媒を用いた環化付加反応における立体選択的な反応開発を目的としている。前年度において、ニッケル/キラルN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を触媒として用いたエナンチオ選択的な[2+2+2]環化付加反応の開発に成功しており、6員環炭素骨格の4不斉点制御を達成した。本年度は、ニッケルならびにコバルト触媒を用いたアルケンと1,3-エンインとの[2+2]環化付加反応および、その不斉反応を開発した。
4員環炭素骨格は歪みが大きく反応性が高いため合成中間体としても非常に魅力的な化合物である。また、4員環骨格そのものを有する天然物や生理活性物質も多数存在する。しかしながら、その大きな歪みのため不安定であり合成手法は限られていた。本年度は、上記の[2+2+2]環化付加反応で得られた知見を下にニッケル触媒を用いた電子不足アルケンと1,3-エンインとの[2+2]環化付加反応を開発した。また、錯体化学的手法によりη^3ブタジエニル構造が重要であることを見出だした。ニッケル触媒では電子求引性基を持たないアルケンを反応させることは困難であったが、コバルト触媒を用いることでスチレン誘導体も1,3-エンインとの[2+2]環化付加に適用可能となった。さらに、ニッケル触媒存在下キラルNHC配位子を用いることでシクロブテン誘導体が50%eeのエナンチオ選択性で得られた。コバルト触媒を用いる反応においては、リンー不斉二座配位子を用いることで62%eeのエナンチオ選択性が得られた。本手法により、単純かつ入手容易な原料から歪んだシクロブテン環が容易に合成できるようになるため、天然物や新規生理活性物質の合成手法の開発に繋がると考えられ、多大な波及効果を及ぼすと期待できる。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Cyclobutenes and Alkenes via Cobalt-Catalyzed Cross-Dimerization of Simple Alkenes with 1,3-Enynes2014

    • Author(s)
      Akira Nishimura, Eri Tamai, Masato Ohashi, Sensuke Ogoshi
    • Journal Title

      Chemistry―A European Journal

      Volume: (印刷中) Issue: 22 Pages: 6613-6617

    • DOI

      10.1002/chem.201402218

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-catalyzed [2+2] Cycloaddition Reaction of Bulky Enones with Simple Alkynes. The Effect of Bulkiness of Substituent Attached at β-Carbon2013

    • Author(s)
      Abudoukadeer Abulimiti, Akira Nishimura, Masato Ohashi, Sensuke Ogoshi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 42 Issue: 8 Pages: 904-905

    • DOI

      10.1246/cl.130304

    • NAID

      10031189291

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Intermolecular [2+2] Cycloaddition of Conjugated Enynes with Alkenes2012

    • Author(s)
      Akira Nishimura
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 134 Issue: 38 Pages: 15692-15695

    • DOI

      10.1021/ja3074775

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis of Cyclobutenes and Allenes via Cobalt-Catalyzed Cross-Dimerization of Simple Alkenes with 1,3-Enynes2013

    • Author(s)
      西村 章
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学(東京)
    • Year and Date
      2013-09-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed [2+2] Cycloaddition of 1,3-Enynes with Electron-Deficient Olefins2013

    • Author(s)
      西村 章
    • Organizer
      OMCOS 17 (17th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis)
    • Place of Presentation
      コロラド州立大学(USA)
    • Year and Date
      2013-07-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Stepwise Enyne Metathesis by Nickel-Catalyzed [2+2] Cycloaddition and 4π Electrocyclic Ring-Opening2013

    • Author(s)
      西村 章
    • Organizer
      20th International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良)
    • Year and Date
      2013-07-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] コバルト触媒を用いるアルケンと1, 3-エンインとの[2+2]環化付加反応2013

    • Author(s)
      西村章
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀)
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ニッケル(0)を触媒とするアルケンと共役エンインとの[2+2]環化付加によるシクロブテン合成2012

    • Author(s)
      西村章
    • Organizer
      第110回触媒討論会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡)
    • Year and Date
      2012-09-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Intermolecular [2+2] Cycloaddition of Alkenes with 1, 3-Enynes via an η_3-Butadienyl Nickelacycle2012

    • Author(s)
      西村章
    • Organizer
      第59回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス(大阪)
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Nickel(0)-Catalyzed Intermolecular [2+2] Cycloaddition of Alkenes with 1, 3-Enynes2012

    • Author(s)
      西村章
    • Organizer
      XXV International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2012)
    • Place of Presentation
      リスボン大学(ポルトガル)
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 廃棄物最小化を指向したニッケル触媒を用いるアルケンと共役エンインとの[2+2]環化付加反応2012

    • Author(s)
      西村章
    • Organizer
      第1回JACI/GSCシンポジウム(第12回GSCシンポジウム)
    • Place of Presentation
      ベルサール神田(東京)
    • Year and Date
      2012-06-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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