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炭素-フッ素結合の自在変換を基軸とした有機フッ素化合物の効率的合成

Research Project

Project/Area Number 15J00293
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

奥田 靖浩  岡山大学, 自然科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords有機フッ素化合物 / ニッケル触媒 / ルイス酸 / 鈴木-宮浦カップリング / アルキル化 / 脱カルボニル化 / 1,4-ニッケル移動 / ダブル官能化 / フッ化アシル / アルキル化反応
Outline of Annual Research Achievements

昨年度では、フッ化アシルの効率的な変換反応の開発を目指して研究に取り組み、種々の反応条件を検討した。その結果、ニッケル触媒存在下、二座配位子であるジフェニルホスフィノエタン (DPPE)、基質としてルイス酸性を有するトリアルキルボランをトルエン溶媒中 120 ℃ 以上で加熱することによって、選択的に脱カルボニル化を経由したアルキル化が進行することを見出した。本反応は幅広い官能基を有するフッ化アシルについても同様に適用可能であり、様々な誘導体の合成もおこなった。さらに、カップリングパートナーである有機ホウ素化合物についても、ルイス酸性を有するトリアルキルボロキシンを用いることによって様々なアルキル基の導入にも成功した。
今年度においては、応用課題を重点的に検討し、天然に豊富に存在し、安価に入手可能な安息香酸やサリチル酸を出発原料とする、オルト-ダブル官能化に従事した。その結果、安息香酸やサリチル酸に対してアリール基とアルキル基を逐次的に導入する反応の開発に成功しただけでなく、新たにニッケルの 1,4-移動を経由した変換反応が進行することも見出した。このことは、別途合成した化合物の分光学的データと比較することによって確認している。さらに、理論計算による反応機構の解明をおこない、ニッケル錯体と有機ホウ素化合物が系中で錯形成することが、本反応を効率的かつ選択的に進行させるために重要であることがわかった。以上の点から、本研究は炭素-フッ素結合の変換を基軸とした、脱カルボニル化を経由したアルキル化の開発、および 1,4-ニッケル移動に関する初めての報告であり、重要な研究成果であるといえる。

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

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 Other

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

  • [Journal Article] Nickel-Assisted C-F Bond Cleavage of Acyl Fluorides and the Subsequent Decarbonylative Suzuki-Miyaura Coupling Reaction2016

    • Author(s)
      奥田 靖浩
    • Journal Title

      Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry (BJSCC)

      Volume: 67 Pages: 94-97

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The molecular mechanism of palladium-catalysed cyanoesterification of methyl cyanoformate onto norbornene2016

    • Author(s)
      Takuya Ishitsuka, Yasuhiro Okuda, Robert K. Szilagyi, Seiji Mori, and Yasushi Nishihara
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 45 Issue: 18 Pages: 7786-7793

    • DOI

      10.1039/c6dt00341a

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed C-F Bond Alkylation of Acyl Fluorides2015

    • Author(s)
      Y. Okuda, J. Xu, Y. Nishihara
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Hilton Hawaiian Village
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニッケル触媒によるフッ化アシルの炭素-フッ素結合開裂を伴う直截的な鈴木-宮浦カップリング反応の開発2015

    • Author(s)
      奥田靖浩、徐 傑、西原康師
    • Organizer
      2015 年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-11-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Nickel-assisted C-F bond cleavage of acyl fluorides and the subsequent decarbonylative Suzuki-Miyaura coupling reaction2015

    • Author(s)
      奥田靖浩、徐 傑、西原康師
    • Organizer
      錯体化学会第65回討論会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学
    • Year and Date
      2015-09-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of Various 3,10-Dialkylpicenes via Ni-Catalyzed C–O Bond Alkynylation2015

    • Author(s)
      Y. Okuda, X.-C. Chen, S. Nishinaga, J.-J. Zhao, J. Xu, H. Mori, Y. Nishihara
    • Organizer
      The 18th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS 18)
    • Place of Presentation
      Hotel Melia Sitges
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 月刊 化学(最新のトピックス) 高原子価遷移金属を利用する有機合成反応 -新しい触媒サイクル設計への指針2015

    • Author(s)
      奥田靖浩、西原康師
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 仁科賞に奥田さんら4人 岡山県教委、16日に授与式

    • URL

      http://www.sanyonews.jp/article/311890/1

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 優れた研究、仁科賞4人たたえる 県庁で授与式、知事が賞状贈る

    • URL

      http://www.sanyonews.jp/article/315921/1/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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