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不活性分子の活性化を指向したキラルイミノホスホラン触媒システムの開発と応用

Research Project

Project/Area Number 16J09886
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

山田 康平  名古屋大学, 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キラルイミノホスホラン / 有機分子触媒 / ラジカル反応 / 有機可視光触媒 / アミノホスホニウム塩
Outline of Annual Research Achievements

キラルイミノホスホランによる遷移状態の構造制御を念頭に有機分子触媒による不活性分子の立体選択的変換法の開発を目指した研究に取り組み、一定の知見を得た。主に、新たな不活性分子の活性化手法として有機可視光触媒を用いた一電子酸化/還元反応を経て発生したラジカル種もしくはラジカルアニオン種の利用を念頭に、既存の酸性あるいは塩基性の触媒を用いるイオン反応では基質として用いられることのない単純なアルケン類を用いた反応の開発に従事した。具体的には、有機可視光触媒を用いてチオシアン酸アリールを一電子還元することでメソリティック開裂を経てチイルラジカルとシアン化物イオンが生じることを見出し、これをスチレン類に付加させる反応における立体制御に取り組んだ。作業仮説としては、チイルラジカルがスチレン類と反応して生じるベンジルラジカルを一電子酸化して得られるカルボカチオンと、メソリティック開裂の過程でラジカルと同時に生じるシアン化物イオンがイオン的に結合形成する段階に、アミノホスホニウムシアニドを関与させることができれば立体制御につながり得ると期待した。しかし、様々な反応条件および触媒構造の検討を行ったものの、目立った立体選択性の発現には至らなかった。これは、アルケンとキラルカチオンの相互作用が十分でないことに起因して、立体選択性を獲得するために必要なアミノホスホニウムイオンが提供する水素結合ネットワークを利用した遷移状態の精密制御ができていない点に問題があると考えている。立体選択性の発現までにはまだ障害が多いが、目的とした不活性分子の活性化が実現できたことに加え、本反応を検討する過程で得られた有機イオン対触媒と有機可視光触媒の協働やイオン種とラジカル種の協奏に関する知見は、今後の有機可視光触媒を用いた不活性分子の活性化を経る立体選択的なラジカル反応の開発において重要な基盤となるものと言える。

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

    (8 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Catalyst-Directed Guidance of Sulfur-Substituted Enediolates to Stereoselective Carbon-Carbon Bond Formation with Aldehydes2018

    • Author(s)
      Daisuke Uraguchi, Kohei Yamada, Makoto Sato, and Takashi Ooi
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 140 Issue: 15 Pages: 5110-5117

    • DOI

      10.1021/jacs.7b12949

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [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] Allenedicarboxylate as a Stereochemically Labile Electrophile for Chiral Organic Base-Catalyzed Stereoselective Michael Addition2018

    • Author(s)
      Daisuke Uraguchi, Yasutaka Kawai, Hitoshi Sasaki, Kohei Yamada, and Takashi Ooi
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 47 Issue: 4 Pages: 594-597

    • DOI

      10.1246/cl.180031

    • NAID

      130006638890

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unique Site-selectivity Control in Asymmetric Michael Addition of Azlactone to Alkenyl Dienyl Ketones Enabled by P-Spiro Chiral Iminophosphorane Catalysis2017

    • Author(s)
      Ken Yoshioka, Kohei Yamada, Daisuke Uraguchi,Takashi Ooi
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 53 Issue: 40 Pages: 5495-5498

    • DOI

      10.1039/c7cc01715d

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 軸不斉のラセミ化を伴うアレンジエステルへの立体選択的Michael付加2018

    • Author(s)
      山田 康平、河合 靖貴、浦口 大輔、大井 貴史
    • Organizer
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会(名古屋)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 軸性不斉のラセミ化を伴うアレンジエステルへの立体選択的Michael付加反応2018

    • Author(s)
      山田康平、河合靖貴、浦口大輔、大井貴史
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Development and Theoretical Analysis of Catalytic Asymmetric Glycolate Aldol Reaction via Intramolecular Acyl Migration Process2017

    • Author(s)
      Kohei, Yamada
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子内アシル転位を経る触媒的不斉グリコレートアルドール反応の開発と 理論計算による反応機構解析2017

    • Author(s)
      山田康平、佐藤真、浦口大輔、大井貴史
    • Organizer
      第10回有機触媒シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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

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