Synthesis of Z-type ligand-containing metal complex with electron-withdrawing group and its catalytic reaction

• Project/Area Number: 17K08209
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: Kobe Gakuin University (2019); Kanazawa University (2017-2018)
• Principal Investigator: Inagaki Fuyuhiko 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (80506816)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: Z型配位子 / 金触媒 / 環化反応 / 金 / 触媒反応 / 金属活性化 / 有機金属化学

Outline of Final Research Achievements

The effect of electron-accepting Z-type ligands on the reaction of adjacent metals is still unexplored. In this study, a new Z-type ligand-containing metal complex having an electron-withdrawing group was synthesized for the purpose of creating new reactivity and applied to a catalytic reaction .In conclusion, successive 7-exo cyclization, carboxylation, intramolecular [4 + 2] type cycloaddition, and 7-endo-trig type cycloaddition proceeded.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回、未だ解明の進んでいないZ型配位子の機能性を調査した。その結果、配位子が隣接金属の電子を受容することによるLewis酸性の向上に伴う、有機触媒反応の反応性向上が見られることを明らかにした。また、その電子受容性に伴う金属の型式酸化数の変化に着目した新規反応性を創出するに至った。これら一連の結果は、これまであまり使用されてこなかったZ型配位子が従来にはない反応性を提供することを強く示唆したものであり、高い学術的意義を有していると確信している。

Research Products

• [Journal Article] Aliphatic Oxaboroles Enabling Remarkable Recognition of Diols (2020)
  • Author(s): Arakawa Nozomi、Nagao Kazunori、Murakami Ryo、Sumida Yuto、Arakawa Hiroshi、Inagaki Fuyuhiko、Ohmiya Hirohisa
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan Volume: 93 Issue: 4 Pages: 576-580
  • DOI: 10.1246/bcsj.20200007
  • NAID: 130007831633
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 大気中低濃度CO2活用を志向した回収・合成技術 (2020)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Journal Title: 環境浄化技術 Volume: 1/2月号
• [Journal Article] Coinage metal catalyzed 7-endo-trig cyclization of ene-diols: Construction of 2,2-dimethyloxepane frameworks (2019)
  • Author(s): Maeda Kakeru、Murakami Ryo、Inagaki Fuyuhiko
  • Journal Title: Tetrahedron Letters Volume: 60 Issue: 36 Pages: 151038-151038
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2019.151038
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent topics of gold catalyst featuring Z-type ligands (2019)
  • Author(s): Murakami Ryo、Inagaki Fuyuhiko
  • Journal Title: Tetrahedron Letters Volume: 60 Issue: 47 Pages: 151231-151231
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2019.151231
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Meta-xylylenediamine (MXDA) (2019)
  • Author(s): Murakami, R.; Inagaki, F.
  • Journal Title: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Gold-catalyzed Formal Hydration, Decarboxylation, and [4+2] Cycloaddition of Alkyne Derivatives Featuring L2/Z-type Diphosphinoborane Ligands (2018)
  • Author(s): Matsumoto Chiaki、Yamada Masayuki、Dong Xun、Mukai Chisato、Inagaki Fuyuhiko
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 47 Issue: 10 Pages: 1321-1323
  • DOI: 10.1246/cl.180610
  • NAID: 130007495904
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Construction of the Oxazolidinone Framework from Propargylamine and CO2 in Air at Ambient Temperature: Catalytic Effect of a Gold Complex Featuring an L2/Z-Type Ligand (2018)
  • Author(s): Inagaki Fuyuhiko、Maeda Kakeru、Nakazawa Kenta、Mukai Chisato
  • Journal Title: European Journal of Organic Chemistry Volume: 2018 Issue: 23 Pages: 2972-2976
  • DOI: 10.1002/ejoc.201800228
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of disulfide bond cleavage triggered by hydrophobization and lipophilization of functionalized dihydroasparagusic acid (2018)
  • Author(s): Inagaki Fuyuhiko、Momose Miyuki、Maruyama Naoya、Matsuura Kenkyo、Matsunaga Tsukasa、Mukai Chisato
  • Journal Title: Organic & Biomolecular Chemistry Volume: 16 Issue: 23 Pages: 4320-4324
  • DOI: 10.1039/c8ob01055b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silver(I)-Catalyzed Deprenylation of Allylsulfonamide Derivatives (2017)
  • Author(s): Inagaki Fuyuhiko、Hira Shisen、Mukai Chisato
  • Journal Title: Synlett Volume: 28 Issue: 16 Pages: 2143-2146
  • DOI: 10.1055/s-0036-1589066
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Substrate Specific Silver(I)-Catalyzed Cycloisomerization of Diene Involving Alkyl Rearrangements: Syntheses of 1,2,5,6-Tetrahydrocuminic Acid, <i>p</i>-Menth-3-en-7-ol, and <i>p</i>-Menth-3-en-7-al (2017)
  • Author(s): Inagaki, F.; Matsumoto, M.; Hira, S.; Mukai, C.
  • Journal Title: Chemical and Pharmaceutical Bulletin Volume: 65 Issue: 9 Pages: 822-825
  • DOI: 10.1248/cpb.c17-00433
  • NAID: 130006038330
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Substituent Effects in the Cyclization of Yne-Diols Catalyzed by Gold Complexes Featuring L2/Z-Type Diphosphinoborane Ligands (2017)
  • Author(s): Inagaki, F.; Nakazawa, K.; Maeda, K.; Koseki, T.; Mukai, C.
  • Journal Title: Organometallics Volume: 36 Issue: 16 Pages: 3005-3008
  • DOI: 10.1021/acs.organomet.7b00369
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ynol Ethers as Ketene Equivalents in Rhodium-Catalyzed Intermolecular [5 + 2] Cycloaddition Reactions (2017)
  • Author(s): Wender, P. A.; Ebner, C.; Fennell, B. D.; Inagaki, F.; Schroder, B.
  • Journal Title: Org. Lett. Volume: 19 Issue: 21 Pages: 5810-5810
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b02765
  • Peer Reviewed
• [Presentation] (Au→B)8型金錯体の合成と触媒活性への影響 (2020)
  • Author(s): 加茂 諒也、内田 彩花、川崎 一毅、川満 日香梨、清原 千尋、谷島 寛人、内藤 大輔、松尾 元基、前田 翔、村上 遼、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] 水溶液中でのCO2選択的吸収剤の自己組織化 (2020)
  • Author(s): 川満 日香梨、川﨑 一毅、村上 遼、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] 光スイング法によるCO2吸収/放出システム開発を志向した新規ジアゾ化合物の合成とその機能性 (2020)
  • Author(s): 内田 彩花、清原 千尋、村上 遼、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] 遷移金属触媒によるエン-ジオール類の7-endo-trig環化反応 (2020)
  • Author(s): 村上 遼、前田 翔、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] Z型配位子の電子受容性を活用した金触媒反応の開発 (2020)
  • Author(s): 稲垣 冬彦、村上 遼
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
  • Invited
• [Presentation] Direct Air Capture (DAC): CO2-Selective Absorbents in Air (2019)
  • Author(s): Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: ムーンショット国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 異常な高酸化数の発現を志向した新規Z型配位子含有金錯体の合成とその触媒反応 (2019)
  • Author(s): 内藤 大輔，内田 彩花，加茂 諒也，川﨑 一毅，川満 日香梨，清原 千尋，谷島 寛人，松尾 基樹， 前田 翔，村上 遼，稲垣 冬彦
  • Organizer: 第36回関西地区ペプチドセミナー
• [Presentation] 酸塩基協働作用を活用した新規反応場構築 (2019)
  • Author(s): 稲垣 冬彦
  • Organizer: 第36回関西地区ペプチドセミナー
  • Invited
• [Presentation] Construction of 2,2-Dimethyloxepane Frameworks by Using Coinage Metal Catalyzed 7-Endo-Trig Cyclization of Ene-Dios (2019)
  • Author(s): Ryo Murakami, Kakeru Maeda, Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: 第４回精密制御反応場国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Synthesis of (Au→B)8-type gold complex and its catalytic reaction (2019)
  • Author(s): Hiroto Tanishima, Ayaka Uchda, Ryoya Kamo, Kazuki Kawasaki, Hikari Kawamitsu, Chihiro Kiyohara, Daisuke Naito, Motoki Matsuo, Kakeru Maeda, Ryo Murakami, Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: 第４回精密制御反応場国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 水分を分離する選択的CO2吸収/放出剤 (2019)
  • Author(s): 村上遼，稲垣冬彦
  • Organizer: 第63回宇宙科学技術連合講演会
• [Presentation] (Au→B)8型電子配置を志向したZ型配位子含有金錯体の合成とその触媒反応 (2019)
  • Author(s): 村上 遼，内田 彩花，加茂 諒也，川﨑 一毅，川満 日香梨，清原 千尋，谷島 寛人，内藤 大輔，松尾 基樹，前田 翔，稲垣 冬彦
  • Organizer: 第45回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] 大気中CO2選択的吸収/放出剤の開発：薬学からの挑戦 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: はりま産学交流会・創造例会
• [Presentation] Coinage Metal Catalyzed 7-Endo-Trig Cyclization of Ene-Dios: Construction of 2,2-Dimethyloxepane Frameworks (2019)
  • Author(s): Kakeru Maeda, Ryo Murakami, Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: 第27回 国際複素環化学会議 27th ISHC Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大気中水分を一切吸収しない革新的CO2吸収放出剤 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: イノベーションジャパン2019
• [Presentation] 大気中低濃度CO2活用を志向した回収・合成技術 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: CO2有効利用技術の動向・展望
  • Invited
• [Presentation] 酸-塩基の相関関係を考慮した反応場の構築 Z型配位子を利用した金属触媒反応と水分をも分離するCO2吸収/放出剤の開発 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: 第15回六甲有機合成研究会
  • Invited
• [Presentation] 脂肪族ボロールによるジオール認識 (2019)
  • Author(s): 荒川希美、長尾一哲、稲垣冬彦、大宮寛久
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会 第14回
• [Presentation] 水を分離するCO2吸収/放出剤 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: 第5回 エネルギー・環境技術のポテンシャル・実用化評価検討会
  • Invited
• [Presentation] 官能基制御型タンパク質S-S結合切断反応の開発 (2018)
  • Author(s): 稲垣冬彦, 百瀬 幸, 丸山直哉, 松浦顕教, 松永 司, 向 智里
  • Organizer: ケミカルバイオロジー学会 第13回年会
• [Presentation] 水和反応の起きないカルバミン酸の形成に基づく選択的CO2吸収剤の開発 (2018)
  • Author(s): 松本千明，岡田泰彦，山田将之，中澤研太，岩田隆，向智里，稲垣冬彦
  • Organizer: 学際科学実験センターシンポジウム
• [Presentation] 酸-塩基協働作用に基づく新規反応場構築 (2017)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: 東京大学グループセミナー(内山真伸教授主宰研究室)
  • Invited
• [Presentation] 低濃度CO2の資源化 (2017)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: 第13回特別セミナー
  • Invited
• [Presentation] 電子求引性基を有する新規Z型金錯体の合成とその触媒反応への応用 (2017)
  • Author(s): 前田 翔, 中澤研太, 小関友也, 向 智里, 稲垣冬彦
  • Organizer: 第34回有機合成化学セミナー
• [Presentation] イン-ジオール体の触媒的環化反応におけるZ型金錯体上の置換基効果 (2017)
  • Author(s): 前田 翔, 中澤研太, 小関友也, 向 智里, 稲垣冬彦
  • Organizer: 第47回複素環化学討論会
• [Presentation] 水を含まない革新的CO2吸収剤:水和反応の起きないカルバミン酸の形成 (2017)
  • Author(s): 松本千明，岡田泰彦，山田将之，中澤研太，岩田隆，向智里，稲垣冬彦
  • Organizer: 第43回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] 銀(I)触媒によるジエン体の新規環化異性化反応とモノテルペノイドの合成 (2017)
  • Author(s): 松本瑞希，平至仙，向智里，稲垣冬彦
  • Organizer: 日本薬学会北陸支部第129回例会
• [Presentation] 空気中の二酸化炭素を利用した新規反応開発 (2017)
  • Author(s): 稲垣冬彦，松本千明，中澤研太，前田 翔，岡田泰彦，山田将之，小関友也，岩田 隆，向 智里
  • Organizer: 第112回有機合成シンポジウム
• [Remarks] 研究室HP
  • URL: https://www.inagakilab.com
• [Remarks] 神戸学院大学 薬学部 有機反応家学研究室HP
  • URL: https://www.inagakilab.com/blank-3
• [Patent(Industrial Property Rights)] 低エネルギー型の二酸化炭素発生方法、及び該方法に使用するための二酸化炭素発生剤 (2018)
  • Inventor(s): 稲垣冬彦, 向 智里, 松本千明
  • Industrial Property Rights Holder: 金沢大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2018-010003
  • Filing Date: 2018