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キラルな有機分子を触媒とする選択的C-H酸化法の開発

Research Project

Project/Area Number 15J11083
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

田中 直也  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords有機分子触媒 / オキサジリジン / C-H酸化反応 / ラジカル反応 / 有機化学 / 酸化反応 / 不斉合成 / ホスホニウム塩 / 有機触媒
Outline of Annual Research Achievements

本研究では既に、有機塩基としてはたらくキラルトリアミノイミノホスホランと過酸化水素を用いるN-スルホニルα-イミノエステル由来のオキサジリジンの触媒的不斉合成法を確立し、これが構造修飾により酸素原子供与能と立体制御能を微細に調整できるキラル酸化剤として振る舞うことを実証している。また、この知見を基にイミノエステルとキラルイミノホスホランを触媒とした不斉Rubottom酸化反応の触媒化を実現することで、従来のオキサジリジンの利用範囲の拡大に成功している。本年度は、これまで合成したオキサジリジンのN-O結合の均等開裂によって生じるジラジカル種を鍵活性種として想定した、不活性C-H結合の選択的酸化反応の実現を目指した検討を行った。試みに、C-H結合の開裂によって炭素ラジカルが生じやすいベンジル位にヘテロ原子をもつ基質をモデルとして加熱条件での反応を試みたところ、オキサジリジンそのものの不安定さ故に分解反応が優先して進行し、望みの酸化反応の進行は認められなかった。この問題を克服するため、光増感剤の存在下に適切な光照射を行うことでN-O結合の均等開裂が促進できると期待して種々の検討を行ったが、分子内での転位反応やC-O結合の開裂によるニトロンの生成の抑制が難しく、C-H結合を選択的に酸化できる反応条件の確立には至らなかった。これらの検討結果は、望みの分子変換を実現するためにはオキサジリジンの各原子上の置換基の更なる検討により、N-O結合の開裂を促し所望の活性種の生成が有利とする必要があることを示している。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Catalyst-Enabled Site-divergent Stereoselective Michael Reactions: Overriding Intrinsic Reactivity of Enynyl Carbonyl Acceptors2018

    • Author(s)
      Daisuke Uraguchi, Ryo Shibazaki, Naoya Tanaka, Kohei Yamada, Ken Yoshioka, and Takashi Ooi
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 57 Issue: 17 Pages: 4732-4736

    • DOI

      10.1002/anie.201800057

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N-Sulfonyl α-imino ester-derived chiral oxaziridines: catalytic asymmetric synthesis and application as a modular chiral organic oxidant2017

    • Author(s)
      Tanaka Naoya、Tsutsumi Ryosuke、Uraguchi Daisuke、Ooi Takashi
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 53 Issue: 52 Pages: 6999-7002

    • DOI

      10.1039/c7cc02502e

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Reductive Multicomponent Coupling Reactions between Isatins and Aldehydes2015

    • Author(s)
      Matthew A. Horwitz, Naoya Tanaka, Takuya Yokosaka, Daisuke Uraguchi, Jeffrey S. Johnson, and Takashi Ooi
    • Journal Title

      Chem. Sci. 2015, 6,

      Volume: 6 Issue: 11 Pages: 6086-6090

    • DOI

      10.1039/c5sc02170g

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] N-スルホニルα-イミノエステル由来オキサジリジンの触媒的不斉合成およびキラル酸化剤としての機能評価2016

    • Author(s)
      田中直也、浦口大輔、大井貴史
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Chiral Iminophosphorane Catalyzed Enantioselective Reductive Cross-Coupling Reactions between Isatins and Aldehydes2016

    • Author(s)
      田中直也・Horwitz, M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson, J. S.
    • Organizer
      IGER Annual Meeting 2015
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-01-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] N-スルホニルα-イミノエステル由来オキサジリジンの触媒的不斉合成およびキラル酸化剤としての機能評価2016

    • Author(s)
      田中直也、浦口大輔、大井貴史
    • Organizer
      第47回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルイミノホスホランを触媒とするイサチンとアルデヒドの還元的不斉交差カップリング反応2015

    • Author(s)
      田中直也・Horwitz, M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson, J. S.
    • Organizer
      第46回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2015-11-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Dialkyl Phosphite Mediated Formal Asymmetric Cross Pinacol-Type Reaction Under the Catalysis of Chiral Triaminoiminophosphorane2015

    • Author(s)
      田中直也・Horwitz, M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson, J. S.
    • Organizer
      The 16th Tetrahedron Symposium
    • Place of Presentation
      Grand Hyatt Berlin(ドイツ・ベルリン)
    • Year and Date
      2015-06-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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