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遷移金属アミドを用いた高活性酸塩基協働触媒の開発及びその有機合成への応用

Research Project

Project/Area Number 12J03844
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

今泉 崇紀  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords二酸化炭素固定 / ミセル内反応 / イソシアネート / アジド化合物 / 金属アミド / 酸塩基協働触媒 / 金属触媒 / 有機合成化学
Outline of Annual Research Achievements

今年度も二酸化炭素固定化反応のさらなる検討を行った。二酸化炭素は室温、大気圧下において気体であり、その有機分子への効率的な導入は従来の有機合成化学では困難とされていた。そこでこれまで開発した遷移金属アミド触媒を反応に適用した知見を用いて、二酸化炭素のような不活性な基質の活性化を行うことができると考えた。前年度までの検討で、二酸化炭素の熱力学的安定性を克服するため反応基質としてオルト安息香酸アジドを選択し、系中でイソシアネートを生成した後に分子内環化によりイサト酸無水物を与える反応の検討を行ったところ、水・有機溶媒混合系において界面活性剤を用いてミセル構造内で反応を行うことにより、反応が円滑に進行することを見いだした。この反応系では、水が非常に重要な役割を果たしていることが明らかになっている。そこで今年度は、水を溶媒として用い、その特性を活用する他の二酸化炭素固定化反応の検討を行った。
プロパルギルアミン誘導体に対して各種金属化合物を触媒として二酸化炭素を反応させ、固定化の検討を行ったところ、銀や銅の化合物を触媒として用いた際に、二酸化炭素を含む環化生成物が既存の反応系よりも高収率で得られることが分かった。この反応においても水が溶媒として重要であり、二酸化炭素固定化反応における水溶媒の有用性が明らかになった。さらに界面活性剤一体型配位子を金属に対して用いる検討を行ったが、収率の改善は見られなかった。本反応では基質のアミン部位が重要であり、アミンの求核性や、金属とアミン部位との相互作用が反応の進行に深く関わっている可能性があることがわかった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Lewis Acid/Metal Amide Hybrid as an Efficient Catalyst for Carbon-Carbon Bond Formation2014

    • Author(s)
      Yasuhiro Yamashita, Yuki Saito, Takaki Imaizumi, Shu Kobayashi
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 5 Issue: 10 Pages: 3958-3962

    • DOI

      10.1039/c4sc01332h

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Group 11 Metal Amide-catalyzed Asymmetric Cycloaddition Reactions of Azomethine Imines with Terminal Alkynes2012

    • Author(s)
      T. Imaizumi, Y. Yamashita, S. Kobayashi
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 134 Pages: 20049-20052

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 二酸化炭素を用いたイソシアネートを経由しての分子内環化反応による複素芳香環化合物合成法の開発2014

    • Author(s)
      今泉 崇紀、YOO WooJin、小林 修
    • Organizer
      日本化学会第94回春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県)
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 1・1族金属アミドを用いたアゾメチンイミンと末端アルキンとの触媒的[3+2]付加環化反応の開発2013

    • Author(s)
      今泉 崇紀
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学琵琶湖キャンパス(滋賀県)
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Group 11 Metal Amide-catalyzed Cycloaddition of Azomethine Imines and Terminal Alkynes2012

    • Author(s)
      Takaki Imaizumi
    • Organizer
      International Conference on Organic Synthesis 19
    • Place of Presentation
      オーストラリア・メルボルン
    • Year and Date
      2012-07-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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

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