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遷移金属NHC触媒による有機硫黄化合物の触媒的C-S結合変換

Research Project

Project/Area Number 14F04335
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

依光 英樹  京都大学, 理学研究科, 教授 (00372566)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) GAO KE  京都大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
GAO Ke  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Keywords有機硫黄化合物 / パラジウム触媒 / CHアリール化 / 含窒素複素芳香環 / ポルフィリン / NHC配位子 / α位アリール化 / アミノ化 / カルベン配位子
Outline of Annual Research Achievements

アザアリールメタンのsp3炭素-水素結合は電気陰性な窒素が環内に存在するため酸性度が高い。そこで、パラジウム触媒とリチウムヘキサメチルジシラジド塩基の存在下、2ーメチルピリジン類に対してアリールメチルスルフィドを作用させると、スルフィドがハロゲン化アリール等価体として機能し、対応するベンジルピリジン類が高収率で得られた。この際、NHC配位子を有するパラジウム錯体触媒がC-S結合切断を伴う分子変換に対して非常に高い活性を有することを見いだした。特にSingaCycle-A1がもっとも高い活性を示した。こうした成果は,通常触媒毒として働く有機硫黄化合物の触媒的変換に重要な知見をもたらす。さらに、アリールスルフィドをC-H結合の直接アリール化に用いた例はほとんどなく、本研究は有機合成上重要である。
また、想定外の結果として、キノリン縮環ポルフィリンの合成も達成した。すなわち、ボリル化されたポルフィリンに対して鈴木-宮浦カップリングと、続くPictet-Spengler反応を行うことでキノリン縮環ポルフィリン類を合成できた。また同様の手法により四つのキノリン環やフェナントロリンが縮環したポルフィリン類が得られた。合成したキノリン縮環ポルフィリンの吸光・発光の極大波長は非縮環ポルフィリンのそれと比較して長波長側にシフトしており、共役の有効な拡張が確認された。外周部の窒素原子の配位能を活かした、吸収波長をチューナブルな光捕集アンテナとしての利用が期待される。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Yonsei University(韓国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pictet-Spengler Synthesis of Quinoline-Fused Porphyrins and Phenanthroline-Fused Diporphyrins2016

    • Author(s)
      Gao, K.; Fukui, N.; Jung, S. I.; Yorimitsu, H.; Kim, D.; Osuka, A.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 55 Issue: 42 Pages: 13038-13042

    • DOI

      10.1002/anie.201606293

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cross-coupling of Aryl Sulfides Powered by <i><b>N</b></i>-Heterocyclic Carbene Ligands2016

    • Author(s)
      Gao, K.; Otsuka, S.; Baralle, A.; Nogi, K.; Yorimitsu, H.; Osuka, A.
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 74 Issue: 11 Pages: 1119-1127

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.74.1119

    • NAID

      130005433319

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] α-Arylation of Ketimines with Aryl Sulfides at a Low Palladium Catalyst Loading2016

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 55 Issue: 14 Pages: 4573-4576

    • DOI

      10.1002/anie.201600248

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Sulfides with Aliphatic Amines2015

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: 2015 Issue: 12 Pages: 2678-2682

    • DOI

      10.1002/ejoc.201500226

    • NAID

      120005615643

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Arylation of Alkylamines or Ketimines with Aryl Sulfides2016

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学新田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Sulfides with Aliphatic Amines2015

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル京都
    • Year and Date
      2015-11-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of Nitrogen-Containing Atomic Layers at the Molecular Level2014

    • Author(s)
      Hideki Yorimitsu
    • Organizer
      2014 Taiwan-Japan Symposium of Frontier Research on Applications of Organometallics and Atomic Layers
    • Place of Presentation
      National Taipei University of Techonology
    • Year and Date
      2014-12-27 – 2014-12-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Organosulfur Chemistry Revisited: From Pummerer Annulation to C-S Bond Cleavage2014

    • Author(s)
      Hideki Yorimitsu
    • Organizer
      9th International Symposium on Integrated Synthesis
    • Place of Presentation
      Awaji Island
    • Year and Date
      2014-11-14 – 2014-11-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/orgchem/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者HP

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/shuyu/j/yorimitsu.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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