求核的有機金属種の触媒的発生法の創出と複雑化合物合成への応用

• Project/Area Number: 15J12437
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伊藤 太亮 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 有機合成 / 均一系触媒 / 有機金属 / 銅 / アルキルホウ素化 / π-アクセプター性 / 化学選択性 / アルキン / アルキルヨージド / スチレン / イミン

Outline of Annual Research Achievements

古典的な求核的有機金属種は、還元力の強い金属を等量用いて有機ハロゲン化合物から生成する方法がほとんどであるが、この手法はハロゲンなどの反応性の高い官能基の事前導入の必要性、有機金属種の高い反応性による副反応、プロトン性官能基に対する受容性の欠如といった問題点を抱えている。このため、還元力の強い金属を用いることなく、高い化学選択性をもつ求核的有機金属種を反応系中で触媒的に生成する新手法の開発が望まれ
る。
このような方法として求核剤の不飽和結合への分子間付加反応を起点とする求核的有機金属種の触媒的生成を提案する。具体的にはCu-X反応剤の炭素-炭素不飽和結合への分子間求核付加を起点として、高い化学選択性と求核性を併せもつビニル銅種の触媒的発生法を開発し、これを連続反応に組み込むことで、複雑な構造を有する生物活性物質群の合成簡略化を実現しうる触媒反応を開拓することを目的とすることとした。
昨年度に進行したスチレン、ピナコールジボラン、イミンの三成分反応を適切な配位子を設定することによって、ジアステレオ選択性の良好な、ひいてはエナンチオ選択性の改善を目指した。キラルな2座ホスフィン配位子やキラルなNHC配位子を中心に配位子を検討していった結果、スチレン、ピナコールジボラン、イミンの三成分反応を達成した。また配位子の変更によって立体異性がスイッチするジアステレオダイバージェント法への展開も可能となることを見いだした。現在本成果について論文を投稿中である。

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。

Research Products

• [Journal Article] Ligand-Enabled, Copper-Catalyzed Regio- and Stereoselective Synthesis of Trialkylsubstituted Alkenylboronates from Unactivated Internal Alkynes (2016)
  • Author(s): Taisuke Itoh, Yohei Shimizu, Motomu Kanai
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 138 Issue: 24 Pages: 7528-7531
  • DOI: 10.1021/jacs.6b04646
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cu-Catalyzed Oxyboration of Unactivated Alkenes (2015)
  • Author(s): Taisuke Itoh, Takumi Matsueda, Yohei Shimizu, Motomu Kanai
  • Journal Title: Chemistry European Journal Volume: 21 Issue: 45 Pages: 15955-15959
  • DOI: 10.1002/chem.201503329
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 銅触媒を用いたスチレンとイミンのエナンチオ・ジアステレオダイバージェントなホウ素導入カップリング反応の開発 (2018)
  • Author(s): 伊藤太亮、神崎倭、清水洋平、金井求
  • Organizer: 日本薬学会 第138年会（金沢）
• [Presentation] Ligand-Enabled, Copper-Catalyzed Regio- and Stereoselective Synthesis of Trialkylsubstituted Alkenylboronates via Alkylboration of Unactivated Alkynes (2017)
  • Author(s): Taisuke Itoh, Yohei Shimizu, Motomu Kanai
  • Organizer: 日本薬学会 第137年会
  • Place of Presentation: 東北大学川内キャンパス（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-24
• [Presentation] 不飽和化合物と炭素求電子剤の触媒的ホウ素導入三成分カップリング反応の開発 (2017)
  • Author(s): 伊藤太亮、清水洋平、金井求
  • Organizer: 第15回次世代を担う有機化学シンポジウム
• [Presentation] Copper-Catalyzed Enantio- and Diastereosective Borylative Coupling of Styrenes and Imines (2017)
  • Author(s): 伊藤太亮、清水洋平、金井求
  • Organizer: 第64回有機金属討論会
• [Presentation] Ligand-Enabled, Copper-Catalyzed Regio- and Stereoselective Synthesis of Trialkylsubstituted Alkenylboronates via Alkylboration of Unactivated Alkynes (2016)
  • Author(s): Taisuke Itoh, Yohei Shimizu, Motomu Kanai
  • Organizer: 第63回 有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 早稲田大学西早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2016-09-14
• [Presentation] Copper-Catalyzed Regiodivergent Oxyboration of Unactivated Olefins (2016)
  • Author(s): Taisuke Itoh, Takumi Matsueda, Yohei Shimizu, Motomu Kanai
  • Organizer: 17th Tetrahedron Symposium
  • Place of Presentation: Sitges, Spain
  • Year and Date: 2016-06-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Copper-Catalyzed Regiodivergent Oxyboration of Unactivated Olefins (2015)
  • Author(s): Taisuke Itoh, Takumi Matsueda, Yohei Shimizu, Motomu Kanai
  • Organizer: 第62回有機金属化学討論会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • Year and Date: 2015-09-07
• [Remarks] 金井研究室論文ページ
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~kanai/publication/index.html