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Carbon-Oxygen Bond Activation Catalyzed by Transition-Metal Complex with a Phosphine-Borane Ligand

Research Project

Project/Area Number 17K14486
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

ONODERA Gen  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (90433698)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsホスフィン―ボラン配位子 / パラジウム触媒 / アリル化 / ベンジル化 / 不飽和カルボニル化合物 / ベンジルアミン / ホスフィン-ボラン / パラジウム / イリジウム / アリルアルコール / ベンジルアルコール / 活性メチレン化合物 / シリルエノラート / 炭素―水素結合活性化 / アリル化反応 / ベンジル化反応 / 遷移金属触媒 / 炭素-酸素結合活性化
Outline of Final Research Achievements

In this study, we have tried to develop the highly active transition-metal-catalyst system for the C-O bond activation reaction by using phosphine-borane ligand, which has Lewis acidic borane moiety. The efficient ligands for the palladium-catalyzed C-O bond cleavage of allylic alcohols and benzylic alcohols was found by screening a variety of phosphine-borane ligands. By using these ligands, the allylation reactions of active methylene compounds, aldehydes, and silyl enolates with allylic alcohols and the benzylation reactions of secondary amines with benzylic alcohols were developed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ルイス酸性部位を有するホスフィン-ボラン配位子に着目し、それを用いた新しいタイプの遷移金属触媒の開発を進めてきた。この研究によって、分子内にルイス酸性部位を有する遷移金属触媒の設計法および活用法を明らかにし、不活性な炭素-酸素結合の新規活性化法を開発することができた。今後は炭素-窒素結合や炭素-硫黄結合等の多様な炭素-ヘテロ原子結合活性化法の開発へと応用されることが期待される。また、不活性な炭素-酸素結合はバイオマスとして知られるリグニンにも多く含まれており、効率的な炭素-酸素結合活性化法の開発はリグニンから有用化学物質を得る炭素循環技術へと応用されることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017

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

  • [Journal Article] Direct Allylation of Active Methylene Compounds with Allylic Alcohols by Use of Palladium/Phosphine-Borane Catalyst System2018

    • Author(s)
      Aika Shimizu, Goki Hirata, Gen Onodera, Masanari Kimura
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 印刷中 Issue: 10 Pages: 1954-1960

    • DOI

      10.1002/adsc.201800187

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ホスフィン―ボラン配位子を用いたイリジウム触媒による2-アリールピリジン類のオルト位シリル化反応2018

    • Author(s)
      松添哲、阿野山恵多、小野寺玄、福田勉、木村正成
    • Organizer
      第65回有機金属化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Direct Allylic Substitution by Using Phosphine-Borane Ligand2018

    • Author(s)
      Gen Onodera
    • Organizer
      International Congress on Pure & Applied Chemistry 2018 (ICPAC 2018)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] イリジウム錯体とホスフィン-ボラン配位子を活用した芳香族炭素-水素結合の直接的シリル化反応2018

    • Author(s)
      阿野山恵多、小野寺玄、木村正成
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Direct Allylic Amination by Using Phosphine-Borane Ligand2017

    • Author(s)
      Gen Onodera, Goki Hirata, Masanari Kimura
    • Organizer
      The 14th Joint Symposium of Jeju National University and Nagasaki University on Science and Technology (JSST2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] パラジウム触媒とホスフィン-ボラン配位子によるベンジルアルコールの直接的ベンジル位アミノ化反応2017

    • Author(s)
      小野寺玄、熊谷秀信、平田剛輝、木村正成
    • Organizer
      第64回有機金属化学討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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