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Development of catalytic transformations using troponoid complexes

Research Project

Project/Area Number 19K15564
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kodama Takuya  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80823989)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsトロポン / 遷移金属錯体 / 典型元素錯体 / 触媒的分子変換 / トロポノイド / 不活性結合活性化 / フェナレニル / 不活性結合活性 / 金属ー配位子共同作用 / 有機合成化学
Outline of Research at the Start

遷移金属錯体を用いた反応開発において、配位子設計は重要な位置を占める。本研究では、七員環パイ電子系化合物であるトロポンを配位子とした金属トロポノイド錯体の合成と、分子変換反応の開発を目指す。七員環芳香族トロピリウムの形成を鍵とした分子活性化手法を提唱し、これを実証する。更に、本手法を有機合成手法として昇華させ、従来型触媒では達成できない分子変換反応の実現を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The rhodium, iridium, and iron complexes bearing 4,5-benzotropone ligands are synthesized and characterized. Some of the complexes exhibited catalytic activity for the N-alkylation of aniline via borrowing hydrogen. As a part of this study, we developped the catalytic ring contraction reaction of tropone skeletone by nickel catalysis. The choice of an appropriate ligand allows for selective synthesis of four different products via the cleavage of a seven-membered carbocyclic skeleton. Furthermore, low-valent main group element complexes bearing phenalenyl-based ligand are synthesized and characterized.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、π電子系骨格であるトロポンが触媒反応の配位子として機能することが示された。また、ニッケル錯体を用いて小分子の脱離をともないながら触媒的に環縮小反応は、近年活発に研究が展開されている分子編集反応のひとつとして意義がある。更に、本研究で開発したフェナレニル型配位子は、近年その利用が期待されている低原子価典型元素錯体を安定化するための有用な配位子として寄与すると期待できる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Synthesis, Structure, and Reactivity of a Gallylene Derivative Bearing a Phenalenyl-Based Ligand2023

    • Author(s)
      Kodama Takuya、Mukai Nijito、Tobisu Mamoru
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: - Issue: 17 Pages: 6554-6559

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.3c00697

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Open-Shell Germylene Stabilized by a Phenalenyl-Based Ligand2023

    • Author(s)
      Kodama Takuya、Uchida Kenta、Nakasuji Chihiro、 Kishi Ryohei、 Kitagawa Yasutaka、Tobisu Mamoru
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-catalyzed skeletal transformation of tropone derivatives <i>via</i> C?C bond activation: catalyst-controlled access to diverse ring systems2022

    • Author(s)
      Kodama Takuya、Saito Kanako、Tobisu Mamoru
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: - Issue: 17 Pages: 4922-4929

    • DOI

      10.1039/d2sc01394k

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis and Characterization of 1-Hydroxy-4,5-arene-Fused Tropylium Derivatives2021

    • Author(s)
      Kodama Takuya、Kawashima Yuki、Uchida Kenta、Deng Zhirong、Tobisu Mamoru
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 19 Pages: 13800-13807

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c01818

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 4,5-Benzotropone π Complexes of Iron, Rhodium, and Iridium and Their Potential Use in Catalytic Borrowing-Hydrogen Reactions2021

    • Author(s)
      Kodama Takuya、Kawashima Yuki、Deng Zhirong、Tobisu Mamoru
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 60 Issue: 7 Pages: 4332-4336

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c03587

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フェナレニル骨格を配位子に有するガリレンの合成と反応性2023

    • Author(s)
      向井 虹渡、兒玉 拓也、鳶巣 守
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] フェナレニル骨格を配位子に有するゲルミレンの合成と反応性2023

    • Author(s)
      兒玉 拓也、内田 健太、中筋 千尋、岸 亮平、北川 康隆、鳶巣 守
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Nickel-catalyzed skeletal transformation of tropone derivatives via C-C bond activation: catalyst-controlled access to diverse ring systems2022

    • Author(s)
      兒玉 拓也、斉藤 加奈子、鳶巣 守
    • Organizer
      ICCEOCA-15
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis and reactivities of germylenes bearing a phenalenyl-based ligand2022

    • Author(s)
      内田 健太、兒玉 拓也、中筋 千尋、岸 亮平、北川 康隆、鳶巣 守
    • Organizer
      第72回錯体化学討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] フェナレニル骨格を配位子に有する 開殻ゲルミレンの合成と反応性2022

    • Author(s)
      兒玉 拓也、内田 健太、中筋 千尋、岸 亮平、北川 康隆、鳶巣 守
    • Organizer
      第49回有機典型元素化学討論会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Ni触媒を用いた炭素-炭素結合切断を経る縮環トロポンの変換反応2021

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      斉藤 加奈子、兒玉 拓也、鳶巣 守
    • Organizer
      第41回有機合成若手セミナー
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Transformation of Tropone Derivatives via C-C Bond Cleavage2021

    • Author(s)
      兒玉 拓也、斉藤 加奈子、鳶巣 守
    • Organizer
      第67回有機金属化学討論会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ニッケル触媒による4,5位が縮環したトロポン誘導体の炭素ー炭素結合切断反応2021

    • Author(s)
      斉藤 加奈子、兒玉 拓也、鳶巣 守
    • Organizer
      第71回錯体化学討論会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Nickel catalyzed C-C bond cleavage of tropone derivatives2021

    • Author(s)
      Takuya Kodama, Kanako Saito, Mamoru Tobisu
    • Organizer
      Pacifichem 2021
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 4,5-ベンゾトロポンを配位子とした鉄、ロジウム、およびイリジウム錯体の合成と触媒反応への応用2021

    • Author(s)
      兒玉 拓也、川島 裕貴、Zhirong Deng、鳶巣 守
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 斉藤 加奈子、兒玉 拓也、鳶巣 守2021

    • Author(s)
      ニッケル触媒による トロポン誘導体の炭素ー炭素結合切断反応
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ベンゾトロポン類縁体およびその遷移金属錯体の合成と反応性2020

    • Author(s)
      川島 裕貴、兒玉 拓也、鳶巣 守
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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