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炭素‐炭素結合形成を伴う還元的二酸化炭素固定化反応の開発

Research Project

Project/Area Number 13J00320
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

野木 馨介  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords二酸化炭素 / コバルト / ニッケル / 亜鉛 / マンガン / カルボ亜鉛化 / カルボキシル化 / アルキン
Outline of Annual Research Achievements

私は本年度、二酸化炭素雰囲気下におけるニッケルあるいはコバルト触媒を用いたアルケニルおよびかさ高いアリールトリフラートのカルボキシル化反応を開発した。アルケニルおよびアリールトリフラートは対応するアルデヒドやケトン、フェノールから、それぞれ1段階で迅速に合成することが可能であり、遷移金属触媒を用いたカップリング反応における基質として広く利用されている。上述の研究で得られた結果を論文化し、その成果は米国化学会の学会誌The Journal of Organic Chemistryに掲載された(J. Org. Chem. 2015, 80, 11618)。
上記の研究と並行して、炭素-炭素不飽和結合へ二酸化炭素と亜鉛原子とを同時に導入するカルボキシ亜鉛化反応にも取り組んだ。遷移金属触媒存在下における炭素-炭素不飽和結合に対するカルボ亜鉛化反応は、構造や立体の規定された複雑な有機亜鉛化合物を調製する優れた手法である。中でもアルキンの炭素-炭素三重結合に対するカルボ亜鉛化反応は多置換アルケニル亜鉛種を一挙に与える有力な手法であり、様々な炭素骨格の導入が達成されている。しかしながら、アルキンをはじめ不飽和炭化水素化合物に対して亜鉛とカルボキシ基を同時に導入するカルボキシ亜鉛化反応は、未だ達成されていない未踏の分子変換反応である。
本研究ではアルキンに対して二酸化炭素由来のカルボキシ基と、還元剤として用いる亜鉛を同時に導入するカルボキシ亜鉛化反応が、コバルト錯体触媒を用いることで進行することを見出した。付加はシン選択的に進行し、対応するZ体のβ-亜鉛化アクリル酸を与えることを見いだした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Cobalt- and Nickel-Catalyzed Carboxylation of Alkenyl and Sterically Hindered Aryl Triflates Utilizing CO22015

    • Author(s)
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 80 Issue: 22 Pages: 11618-11623

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b02307

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cobalt-catalyzed carboxylation of propargyl acetates with carbon dioxide2014

    • Author(s)
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 50 Issue: 86 Pages: 13052-13055

    • DOI

      10.1039/c4cc03644a

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Reductive Coupling Reaction of Alkynes, Acrylates and Carbon Dioxide under Cobalt Catalysis2015

    • Author(s)
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao and Yasushi Tsuji
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      ハワイ(米国)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reductive Carboxylation of Aryl and Alkenyl Electrophiles with Nickel- and Cobalt Catalysis Utilizing Carbon Dioxide2015

    • Author(s)
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Organizer
      The 5th Junior International Conference on Cutting-edge Organic Chemistry in Asia
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2015-10-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コバルト触媒による二酸化炭素を用いたアルキンのカルボキシ亜鉛化反応2015

    • Author(s)
      野木馨介、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪(関西大学)
    • Year and Date
      2015-09-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Cobalt-Catalyzed Reductive Three-Component Coupling Reaction of Alkynes, Acrylates and Carbon Dioxide2015

    • Author(s)
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Carboxylation of Propargyl Acetates with CO2 Utilizing Cobalt Catalysts2014

    • Author(s)
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Organizer
      Conference on C-C Bond Cleavage
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] コバルト触媒存在下における二酸化炭素を用いたプロパルギルおよびアリルエステルのカルボキシル化反応2014

    • Author(s)
      野木馨介、岩﨑和貴、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      九州大学病院キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ニッケルおよびコバルト触媒存在下における二酸化炭素を用いたカルボキシル化反応の開発2014

    • Author(s)
      野木馨介、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • 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
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Carboxylation of Propargyl Acetates via Carbon-Oxygen Bond Cleavage Utilizing Cobalt Catalysts and Carbon Dioxide2013

    • Author(s)
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • Organizer
      The 17th IUPAC International Symposium on Organome tallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (0MCOS-16)
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国、コロラド大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 二酸化炭素を用いたコバルト触媒存在下における酢酸プロパルギルのカルボキシル化反応2013

    • Author(s)
      野木馨介、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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