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増炭素型ヘテロ原子導入反応による機能性多官能カルボニル化合物の直截的合成

Research Project

Project/Area Number 16J11154
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

東前 信也  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsヘテロ原子 / 遷移金属触媒 / 増炭素反応 / 付加反応 / ラジカル反応 / 一酸化炭素
Outline of Annual Research Achievements

硫黄やセレンといったヘテロ原子を含む化合物は高機能性化合物として医農薬品や電子材料、合成中間体など幅広く利用されている。しかしながら、そのような化合物の合成には通常煩雑な多段階の反応が必要である場合が多く、生産コストや環境負荷の面で問題を抱えている。本研究では、不飽和結合に対して増炭素試薬もしくは複数のヘテロ化合物を一挙に導入し、複雑な機能性化合物を直截的に合成する新規反応の開発に取り組む。昨年度までに、コバルト触媒またはパラジウム触媒を用いて硫黄原子を含む機能性骨格を1段階で構築することに成功している。さらにヘテロ原子の反応性を熟知し発展させ、反応系に組み込むことにより、革新的な分子変換法を開拓することを目的に研究を進める。
本年度は、イソシアニドを用いる新たな増炭素型ヘテロ原子導入反応の開発に取り組み、その結果を学術論文として投稿した。本反応はアルキンに対してシアノ官能基と硫黄官能基を同時に導入し、硫黄官能基を有するアルケニルシアニド誘導体を合成する反応である。従来では特殊な硫黄化合物を用いて同様の生成物が合成されていたが、本反応は汎用性の高い原料からの簡便な合成を可能とする。
また、ラジカル反応を用いることで、内部アルキンに対して酸素官能基とセレン官能基を同時に導入する反応の開発に成功した。本手法で合成された化合物は反応点としての利用が可能な部位を多く有しており、種々の有用分子への誘導が期待できる。さらに、内部アルキンではなく末端アルキンを基質として用いた場合、アルキンの末端水素の置換反応が進行し、アルキニルセレニドが高収率で得られることを明らかにした。

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

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Cyanothiolation of Internal Alkynes Using Organic Disulfides and tert-Butyl Isocyanide2018

    • Author(s)
      Higashimae Shinya、Kurata Daichi、Kawaguchi Shin-ichi、Kodama Shintaro、Sonoda Motohiro、Nomoto Akihiro、Ogawa Akiya
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 83 Issue: 9 Pages: 5267-5273

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00052

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Benzoyl Peroxide/Diphenyl Diselenide Binary System for Functionalization of Alkynes Leading to Alkenyl and Alkynyl Selenides2017

    • Author(s)
      Shintaro Kodama, Tomokazu Saeki, Kei Mihara, Shinya Higashimae, Shin-ichi Kawaguchi, Motohiro Sonoda, Akihiro Nomoto, Akiya Ogawa
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 82 Issue: 23 Pages: 12477-12484

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02276

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gold-Catalyzed Anti-Markovnikov Selective Hydrothiolation of Unactivated Alkenes2017

    • Author(s)
      Tamai, Taichi; Fujiwara, Keiko; Higashimae, Shinya; Nomoto, Akihiro; Ogawa, Akiya
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 18(9) Issue: 9 Pages: 2114-2117

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00746

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical Investigation of Isoprenoid Quinone Productions by Shewanella oneidensis MR-1 Detected by Its Destructive Adsorption on an Indium-Tin-Oxide Electrode,2016

    • Author(s)
      A. Morishita, S. Higashimae, A. Nomoto, H. Shiigi, T. Nagaoka*
    • Journal Title

      J. Electrochem. Soc.

      Volume: 163 Issue: 10 Pages: G166-G172

    • DOI

      10.1149/2.1251610jes

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] コバルト触媒による内部アルキンの環化カルボニル化反応におけるジスルフィドの効果2017

    • Author(s)
      倉田大地、東前信也、小川昭弥
    • Organizer
      日本エネルギー学会関西支部第62回研究発表会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Selective Synthesis of Sulfur-Functionalized Lactones Based on Catalytic Carbonylation of Acetylenic Alcohols2016

    • Author(s)
      東前信也、野元昭宏、小川昭弥
    • Organizer
      2016 4th TKU-OPU Joint Symposium
    • Place of Presentation
      淡江大学蘭陽キャンパス(台湾宜蘭県)
    • Year and Date
      2016-11-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly Regioselective Hydrothiolation of Unactivated Alkenes Catalyzed by Gold Complex2016

    • Author(s)
      藤原慧子、東前信也、玉井太一、野元昭宏、小川昭弥
    • Organizer
      63rd Symposium on Organometallic Chemistry
    • 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
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Transition-Metal-Catalyzed Highly Selective Thiolative Lactonization of Acetylenic Alcohols with Carbon Monoxide and Organic Disulfides2016

    • Author(s)
      東前信也、野元昭宏、小川昭弥
    • Organizer
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis (ISHCXX)
    • 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] Markovnikov-Selective Hydroselenation of N-Vinyl Lactams with Selenols Catalyzed by Palladium Diacetate2016

    • Author(s)
      東前信也、玉井太一、吉川恵、野元昭宏、小川昭弥
    • Organizer
      The 13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium (ICCST-13)
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      2016-05-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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

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