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銅触媒による新構造をもつ含ケイ素・ホウ素不斉ビルディングブロックの開発

Research Project

Project/Area Number 16J01410
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

岩本 紘明  北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsホウ素化 / 銅(I)触媒 / 計算化学 / 不斉ホスフィン配位子 / 有機ケイ素化合物 / 有機ホウ素化合物 / 銅触媒 / ジボロン / ラジカル反応 / 不斉反応
Outline of Annual Research Achievements

有機合成化学における新規立体選択的反応の開発は、研究者による膨大な量の実験数と経験にその開発効率が依存する。一方で、量子化学に基づく計算化学による触媒反応の反応解析は、目的の反応の経路のシミュレーションを行うことが可能であり、その反応による選択性を非常に高い精度で再現または予想するまでに発展している。しかし、現状では、膨大な実験を用いた反応開発が完了したのちに、計算化学による機構解明が行われる。当該研究員は、実験化学者でありながら計算化学を駆使することで、計算化学主導による立体選択的触媒反応の開発に取り組んだ。アルケンに対するエナンチオ選択的なMarkovnikovヒドロホウ素化反応は、医薬品や生理活性物質合成において有用である光学活性有機ホウ素化合物を与える優れた反応である。しかし、工業化学における供給原料である脂肪族末端アルケンは、遷移金属触媒に対して活性が低く、また触媒反応において立体選択性の発現が困難であることが知られている。当該年度における研究では、計算化学と実験化学を効果的に組み合わせた触媒評価法を新たに確立し、それを用いることで、脂肪族末端アルケンに対するエナンチオ選択的Markovnikovヒドロホウ素化反応に対してほぼ完璧なエナンチオ選択性を示す、複雑な骨格を有した不斉配位子を設計することに成功した。また、この設計法により新たに開発された新規不斉配位子群を用いることにより、塩化ベンジル類に対するエナンチオ収束的不斉ホウ素置換など新規ホウ素化反応の開発にも成功した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Computational design of high-performance ligand for enantioselective Markovnikov hydroboration of aliphatic terminal alkenes2018

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki、Imamoto Tsuneo、Ito Hajime
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 2290-2300

    • DOI

      10.1038/s41467-018-04693-9

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Catalytic asymmetric propargyl- and allylboration of hydrazonoesters: a metal-free approach to sterically encumbered chiral a-amino acid derivatives2018

    • Author(s)
      Jonker, S. J. T.; Colin, D.; Schulz, G.; Iwamoto, H.; Eriksson, L.; Szabo, K. J.
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 91 Pages: 12852-12855

    • DOI

      10.1039/c8cc07908k

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Copper(I)-Catalyzed Stereo- and Chemoselective Borylative Radical Cyclization of Alkyl Halides Bearing an Alkene Moiety2017

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki、Akiyama Sota、Hayama Keiichi、Ito Hajime
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 2614-2617

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b00940

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copper(I)-Catalyzed Regio- and Stereoselective Intramolecular Alkylboration of Propargyl Ethers and Amines2017

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki、Ozawa Yu、Kubota Koji、Ito Hajime
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 82 Issue: 19 Pages: 10563-10573

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02071

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copper(I)-catalyzed Diastereoselective Dearomative Carboborylation of Indoles2017

    • Author(s)
      Hayama Keiichi、Kubota Koji、Iwamoto Hiroaki、Ito Hajime
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 46 Issue: 12 Pages: 1800-1802

    • DOI

      10.1246/cl.170825

    • NAID

      130006243185

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Formal nucleophilic borylation and borylative cyclization of organic halides2017

    • Author(s)
      Koji Kubota, Hiroaki Iwamoto, Hajime Ito
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 15 Issue: 2 Pages: 285-300

    • DOI

      10.1039/c6ob02369j

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Rational Design of High-Performance Chiral Bisphosphine Ligands with Computational Study for Copper(I)-Catalyzed Enantioselective Borylation Reactions2019

    • Author(s)
      Iwamoto, H.; Ozawa Y.; Imamoto, T.; Ito, H.,
    • Organizer
      第65回有機金属化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Rational Design of Chiral Ligand with Computational Study for Markovnikov Asymmetric Hydroboration of Aliphatic Terminal Alkenes2018

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki, Imamoto Tsuneo, Ito Hajime
    • Organizer
      The 18th Japan-Korea Joint Symposium on Organometallic and Coordination Chemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Iterative Development of Chiral Bisphosphine Ligand with Computational and Experimental Analysis for Enantioselective Markovnikov Hydroboration of Aliphatic Terminal Alkenes2018

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki, Imamoto Tsuneo, Ito Hajime
    • Organizer
      16th Boron Chemistry Meeting in the Americas (BORAM XVI)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Chiral Bisphosphine Ligand Design Method for Copper(I)-catalyzed Enantioselective Markovnikov Hydroboration of Aliphatic Terminal Alkenes2018

    • Author(s)
      Iwamoto, H.; Ozawa, Y.; Hayashi, Y.; Imamoto, T.; Ito, H.
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Ligand-Controlled Chemoselectivity of Copper(I)-Catalyzed Borylation Reaction and Development of Borylative Radical Cyclization2017

    • Author(s)
      Iwamoto, H; Akiyama, S.; Hayama, K.; Ito, H.
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市慶應義塾日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Chiral Bisphosphine Ligand Design Method for Copper(I)-catalyzed Enantioselective Markovnikov Hydroboration of Aliphatic Terminal Alkenes2017

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki, Imamoto Tsuneo, Ito Hajime
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Chiral Bisphosphine Ligand for Copper(I)-catalyzed Enantioselective Markovnikov Hydroboration of Aliphatic Terminal Alkenes2017

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki, Imamoto Tsuneo, Ito Hajime
    • Organizer
      第八回大津会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Stereoselective Borylative Radical Cyclization with Copper(I) Catalyst2017

    • Author(s)
      Iwamoto Hiroaki、Akiyama Sota、Hayama Keiichi、Ito Hajime
    • Organizer
      253rd American Chemical Society National Meeting & Expo
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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