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銅触媒による種々の芳香族化合物に対する不斉脱芳香族ホウ素化反応の開発

Research Project

Project/Area Number 17J00809
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

羽山 慶一  北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords有機ホウ素化合物 / 有機ケイ素化合物 / 脱芳香族化 / 含窒素複素芳香族化合物 / インドール / ピロール / 銅 / 不斉ホウ素化 / 銅触媒 / 有機化学 / 合成化学 / 有機金属化学 / クロムアレーン錯体 / ホウ素化合物 / 芳香族炭化水素
Outline of Annual Research Achievements

今年度特別研究員は、含窒素複素芳香族化合物であるピロールに対する不斉脱芳香族ホウ素化反応について、適切な触媒系および反応条件を精査することによって、反応が良好な収率かつ高い位置・立体選択性で進行することを見出した。また得られる光学活性有機ホウ素化合物に対し、種々のアルデヒドを作用させることによって、複数の不斉中心を有する含窒素環状骨格を構築することにも成功した。さらにその他の立体特異的変換反応により、生理活性を示す光学活性3-ヒドロキシプロリンや光学活性ポリヒドロキシピロリジンの誘導体を短段階で合成することにも成功している。これらの成果について、特別研究員が筆頭著者として学術誌に今年度投稿し、受理された。
また含窒素複素芳香族化合物であるインドールおよびピロールに対する脱芳香族ケイ素化反応についても並行して研究を行った。種々の検討の結果、銅触媒存在下インドールおよびピロールの脱芳香族ケイ素化が良好な収率かつ高ジアステレオ選択的に進行することを見出した。なお本反応は配位子なしの条件で良好に進行し、ホウ素化反応とは異なる立体化学の生成物が選択的に得られることがわかっている。さらに本反応により得られる有機ケイ素化合物の変換反応についても検討を行い、本反応の有用性を示した。これらの成果については特別研究員が筆頭著者として学術論文を執筆しており、翌年度上旬に投稿予定である。
炭素-ホウ素結合および炭素-ケイ素結合形成をともなう脱芳香族化反応は、安価な芳香族化合物から、医薬品等の有用な合成中間体となりうる環状有機ホウ素/ケイ素化合物を一段階で与える強力な手法である。しかしながらこれらの報告は数例のみにとどまっており、脱芳香族化反応の開発研究の中でも発展途上の研究である。そんな中、目的のホウ素化/ケイ素化反応が良好な反応性で進行することを見出したことの意義は非常に大きいと言える。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 2018 2017

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

  • [Journal Article] Synthesis of Chiral N-Heterocyclic Allylboronates via the Enantioselective Borylative Dearomatization of Pyrroles2020

    • Author(s)
      Hayama Keiichi、Kojima Ryoto、Kubota Koji、Ito Hajime
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Issue: 2 Pages: 739-744

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b04581

    • NAID

      120006953323

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [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 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
  • [Presentation] Enantioselective Borylative Dearomatization of Pyrroles Using Copper(I) Catalysis2019

    • Author(s)
      Keiichi Hayama, Ryoto Kojima, Koji Kubota, Hajime Ito
    • Organizer
      20th Organometallic Catalysis Directed Towards Organic Synthesis
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Borylative dearomatization of indoles using copper(I)/diboron catalytic system2018

    • Author(s)
      Hayama Keiichi, Kubota Koji, Iwamoto Hiroaki, Ito Hajime
    • Organizer
      21st international symposium on homogeneous catalysis
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銅(I)-ジボロン触媒系によるインドールの脱芳香族プロト/カルボホウ素化反応の開発2018

    • Author(s)
      Hayama Keiichi、Kubota Koji、Iwamoto Hiroaki、Ito Hajime
    • Organizer
      第51回有機金属若手の会夏の学校
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Regio-, diastereo-, and enantioselective borylative dearomatization of indoles using copper(I) catalysis2017

    • Author(s)
      Hayama Keiichi、Kubota Koji、Iwamoto Hiroaki、Ito Hajime
    • Organizer
      253rd ACS National Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光学活性銅(I)-ジボロン触媒系によるインドールの不斉脱芳香族ホウ素化反応の開発2017

    • Author(s)
      Hayama Keiichi、Kubota Koji、Iwamoto Hiroaki、Ito Hajime
    • Organizer
      第50回有機金属若手の会夏の学校
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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