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sp3 C-H Activation of Alcohols by a Novel Organocatalyst/Transition-Metal Catalyst

Research Project

Project/Area Number 19K23636
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

Sawano Takahiro  青山学院大学, 理工学部, 助教 (80846303)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords触媒反応 / C-H結合活性化 / ホスファイト / ホウ素化反応 / 位置選択性 / イリジウム / C-H結合活性化反応 / イリジウム触媒 / 位置選択的反応 / ボリル化反応 / 遷移金属触媒 / 配向基 / sp3 C-H結合活性化 / 有機触媒 / 協同触媒 / アルコール
Outline of Research at the Start

本研究では、新規設計した有機触媒と金属触媒の2つの触媒を協同的に作用させることで、自然界に普遍的に存在するアルコールの不活性な炭素―水素結合を高効率的かつ高選択的に炭素-炭素結合、炭素―窒素結合、炭素―ハロゲン結合などに変換する反応を実現させる。本研究によって、全く新しいタイプのアルコールの直接的分子変換反応が達成でき、有機合成化学に対して強力な合成ツールを提供できると考えられる。

Outline of Final Research Achievements

C-H activation with a directing group is an important reaction for selective cleavage of less reactive sp2 and sp3 C-H bonds, followed by direct introduction of a variety of useful functional groups. In this research, we developed iridium-catalyzed phosphorus-directed selective C-H borylation of triarylphosphites, which are used for ligands and antioxidant. Although triarylphosphites have multiple reactive sites, the developed reaction selectively provided ortho-borylated products with a small amount of byproducts.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

配向基を用いたC-H結合活性化反応はこれまで、ピリジン環やイミンの窒素原子、カルボニル基の酸素原子などが主に利用されてきたが、地球上にありふれた原子の一つであるリン原子を配向基とした研究はほとんど知られていない。本研究によってトリアリールホスファイトのリン原子を配向基とした選択的C-Hホウ素化反応が達成されており、リン原子を配向基とした触媒反応開発に指針を与えることができると期待できる。また、ホスファイトは酸化防止剤などとして利用されており、新たなホスファイトの合成手法を提供できたことは社会的意義があると言える。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Iridium-Catalyzed Hydroalkylation of Aliphatic Alkenes with β-Ketoesters: Formal Hydroalkylation with Methyl Ketones2020

    • Author(s)
      Sawano Takahiro、Ogihara Kei、Sagawa Jun、Ono Masaki、Takeuchi Ryo
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Issue: 15 Pages: 6187-6191

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c02291

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いたトリアリールホスファイトの選択的C-Hホウ素化反応2021

    • Author(s)
      澤野卓大、菅原魁人、中田悠介、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第101春期年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いたジインとニトリルの[2+2+2]付加環化反応によるアザフルオランテン誘導体の合成2021

    • Author(s)
      澤野卓大、古賀満理奈、齋藤隆英、鈴木正、大曲仁美、長谷川美貴、田邉一仁、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第101春期年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] イリジウム触媒によるマロン酸アミド及びマロン酸エステルを用いた単純アルケンの位置選択的ヒドロアルキル化反応2021

    • Author(s)
      澤野卓大、岩佐安美、船附珠里、小野真輝、早瀬雅哉、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第101春期年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的速度論的不斉変換を経由するイリジウム触媒を用いたシリルジエノラートの不斉ビニロガスアリル化反応2021

    • Author(s)
      澤野卓大、桑原恭平、杉浦輝、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第101春期年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いたビチオフェン架橋ジインとニトリルの[2+2+2]付加環化反応と蛍光特性の評価2021

    • Author(s)
      澤野卓大、浦沢和希、杉浦涼介、吉川武司、坂田健、大曲仁美、長谷川美貴、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第101春期年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] イリジウム触媒による動的速度論的不斉変換を用いた1,2-ジカルボニル化合物の不斉アリル化反応2021

    • Author(s)
      澤野卓大、鈴木菜月、後藤祐汰、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第101春期年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いたビフェロセン架橋ジインとニトリルの[2+2+2]付加環化反応2021

    • Author(s)
      澤野卓大、須崎智朗、浦沢和希、村田佳代、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第101春期年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2019-09-03   Modified: 2022-01-27  

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