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遷移金属触媒による不活性結合切断を経る選択的官能基化反応の開発と応用

Research Project

Project/Area Number 16J02904
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

近藤 晃  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsルテニウム触媒 / 不活性結合切断 / モノアリール化 / ホスフィン / アトロプ選択的アリール化 / 不斉配位子 / 炭素ーヘテロ元素結合切断 / モノ官能基化 / トリアリールホスフィン錯体 / トリアルキルホスフィン錯体 / 芳香族ケトン / アントラキノン誘導体 / アントラセン誘導体 / 芳香族エステル / 形式合成
Outline of Annual Research Achievements

ルテニウム触媒を用いた不活性結合切断を経る選択的な炭素-炭素結合形成反応と有用化合物の合成への応用を本年度の研究課題として取り組んだ。
前年度までに、RuHCl(CO)(PiPr3)2錯体とフッ化セシウムおよびスチレンを組み合わせた触媒系を用いることで2’,6’-ジメトキシアセトフェノンの炭素-酸素結合切断を経る選択的モノアリール化反応が進行することを見出している。本反応における触媒活性種の生成メカニズムとして、フッ化セシウムおよび有機ホウ素試薬が触媒活性種の生成に寄与しており、スチレンがその触媒活性種の安定化を促していることが示唆される結果を得た。また、この知見を基に芳香族ケトンの化学選択的な炭素-水素結合切断を経るモノアリール化反応において、よりπ酸性なスチレン誘導体を用いることでその選択性の向上が見られた。
しかしながら前述した触媒系ではあらかじめホスフィン配位子を導入した錯体を触媒前駆体として用いるため、より簡便な触媒系の探索法が必要であると考え、同一の触媒前駆体からホスフィンを外部配位子として加えることで、望みの触媒活性種を系中発生させる手法の開発に取り組んだ。その結果、RuCl2(CO)(p-cymene)錯体とホスフィン、添加剤としてフッ化セシウムおよびスチレンを加えることで、多様なルテニウムホスフィン触媒を系中で発生させることに成功した。2’,6’-ジメトキシアセトフェノンの炭素-酸素結合切断を経るアリール化反応において、トリアリールホスフィンを用いるとジアリール化体が、トリアルキルホスフィンを用いるとモノアリール化体が主生成物として得られた。また、本手法の応用として、ビナフチル骨格を有するキラルな単座ホスフィン配位子を用いることでアトロプ選択的なビアリール合成が高エナンチオ選択的に進行することを見出し、軸不斉を有するビアリール類の新規合成手法の開発に成功した。

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

    (16 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Fluorine-Containing Tetraarylanthracenes via Ruthenium-Catalyzed C?O or C?F Arylation and their Crystal Structures2017

    • Author(s)
      Kakiuchi Fumitoshi、Izumoto Akiko、Kondo Hikaru、Kochi Takuya
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 28 Issue: 19 Pages: 2609-2613

    • DOI

      10.1055/s-0036-1590937

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Monoarylation of Aromatic Ketones and Esters via Cleavage of Aromatic Carbon-Heteroatom Bonds by Trialkylphosphine Ruthenium Catalysts2017

    • Author(s)
      Hikaru Kondo, Takuya Kochi, and Fumitoshi Kakiuchi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 19 Issue: 4 Pages: 794-797

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b03761

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Selective Direct Monoarylation of Aromatic Compounds via Cleavage of Unreactive C-O and C-N Bonds by Trialkylphosphine Ruthenium Catalysts2018

    • Author(s)
      Kondo Hikaru, Kochi Takuya, Kakiuchi Fumitoshi
    • Organizer
      28th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Selective Monoarylation of Aromatic Ketones via C-H Bond Cleavage by Trialkylphosphine Ruthenium Catalysts2018

    • Author(s)
      Suzuki Issei, Kondo Hikaru, Kochi Takuya, Kakiuchi Fumitoshi
    • Organizer
      The 4th International Symposium on C-H Activation (ISCHA4)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トリアルキルホスフィン配位子を有するルテニウム触媒による炭素-水素結合の選択的切断を経る芳香族ケトンのモノアリール化反応2018

    • Author(s)
      鈴木一聖、近藤晃、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of In Situ Generated Ruthenium Phosphine Catalysts for Selective Arylation of Aromatic Compounds via C-O Bond Cleavage and Asymmetric Synthesis2018

    • Author(s)
      近藤晃、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ルテニウム触媒による芳香族炭素-ヘテロ元素結合切断を経る選択的モノアルケニル化およびアリール化反応2017

    • Author(s)
      近藤 晃、秋葉奈々、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      第111回有機合成シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Ruthenium-Catalyzed Selective Direct Monofunctionalization via Cleavage of Unreactive Aromatic Carbon-Heteroatom Bonds2017

    • Author(s)
      Kondo Hikaru, Akiba Nana, Kochi Takuya, Kakiuchi Fumitoshi
    • Organizer
      The 19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS19)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ルテニウム触媒を用いた炭素-ヘテロ元素結合切断を経る芳香族ケトンおよびエステル類の選択的モノアリール化反応2017

    • Author(s)
      近藤 晃、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      第6回 JACI/GSCシンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Ruthenium-Catalyzed Selective Direct Monofunctionalization via Aromatic Carbon-Oxygen Bond Cleavage2016

    • Author(s)
      Kondo Hikaru, Akiba Nana, Kochi Takuya, and Kakiuchi Fumitoshi
    • Organizer
      International Symposium on C-O Activation
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所 (兵庫県・姫路市)
    • Year and Date
      2016-10-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ルテニウム触媒による不活性な芳香族炭素-酸素結合切断を経る選択的モノアリール化2016

    • Author(s)
      近藤 晃、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      第63回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 (東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ルテニウム触媒による芳香族炭素-酸素結合切断を利用した選択的モノ官能基化反応の開発と応用2016

    • Author(s)
      近藤 晃、秋葉奈々、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      第33回有機合成セミナー
    • Place of Presentation
      ヒルトンニセコビレッジ (北海道・ニセコ市)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Ruthenium-Catalyzed Selective Monoarylation via Aromatic Carbon-Oxygen Bond Cleavage2016

    • Author(s)
      Kondo Hikaru, Kochi Takuya, and Kakiuchi Fumitoshi
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Organometallics and Catalysis
    • Place of Presentation
      Seoul (Korea)
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ruthenium-Catalyzed Selective Monofunctionalization via Cleavage of Inert Aromatic Carbon-Heteroatom Bonds2016

    • Author(s)
      Kondo Hikaru, Akiba Nana, Kochi Takuya, and Kakiuchi Fumitoshi
    • Organizer
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • Place of Presentation
      京都テルサ (京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-07-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ルテニウム触媒による炭素-ヘテロ元素結合切断を経る芳香族ケトンの選択的モノアルケニル化反応2016

    • Author(s)
      近藤 晃、秋葉奈々、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      第109回有機合成シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都・大田区)
    • Year and Date
      2016-06-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ルテニウム触媒を用いた芳香族炭素-酸素結合切断を経る選択的モノアリール化反応の開発2016

    • Author(s)
      近藤 晃、河内卓彌、垣内史敏
    • Organizer
      第71回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京農工大学 (東京都・小金井市)
    • Year and Date
      2016-05-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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

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