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炭素-水素結合活性化のための協奏機能触媒の開発と応用

Research Project

Project/Area Number 20037026
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

伊丹 健一郎  Nagoya University, 理学研究科, 教授 (80311728)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords分子触媒化学 / 炭素-水素結合 / 遷移金属錯体触媒 / 合成化学
Research Abstract

本研究では、炭素-水素結合を活用した触媒的有機分子連結反応の実現に取り組んだ。金属原子と配位子が一体として電子的に共役効果を示す協奏機能を機軸とした触媒設計により、真に優れた分子触媒を創製し、実践的な精密化学合成に新たな境地を拓くことを目指した。H21年度は、以下の成果が得られた。
メチルアミン類と芳香族化合物から有用なベンジルアミン誘導体を得るC-H/C-Hカップリング反応の開拓に挑み、RuやFeを中心金属にもつユニークな新触媒を開発することに成功した。また、開発した新触媒が分子内C-H/C-Hカップリング反応に適用できることを示した。さらに合成した二環性へテロ芳香族化合物のひとつが、σ1受容体への良好なリガンドとなることを生物学的アッセイから明らかにした(Chem.Asian J. 2009,4,1416)。
へテロ芳香族化合物とハロゲン化アリールのビアリールカップリングを促進するNi触媒を見出した。例えば、Ni(oAc)2/bipy触媒はアゾール類と種々のヨウ化アリールや臭化アリールのカップリングに有効である。配位子をdppfにすると、塩化アリールやアリールトリフラートを用いたカップリングに有効な触媒となる(Org.Lett.2009,11,1733).
機能の宝庫といえる高度にアリール化されたへテロ芳香族化合物群に対する一般的な合成法を初めて開発した。これらの物質群には多数の異性体が存在するが、今回開発した合成法の出現によって、考えられる全ての異性体を選択的かっプログラムされた様式で合成することが初めて可能になった。成功の鍵は特異かつ相補的な位置選択性を有する3つのC-H結合変換触媒を開発できたことにある。ここにはこれまで見出されたことのない現象が含まれており、反応開発分野の進展に寄与するものである(J.Am.Chem.Soc.2009,131,14622)。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Programmed Synthesis of Tetraarylthiophenes through Sequential C-H Arylation2009

    • Author(s)
      Shuichi Yanagisawa, Kirika Ueda, Hiromi Sekizawa, Kenichiro Itami
    • Journal Title

      Journal of American Chemical Society 131

      Pages: 14622-14623

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Nickel Catalyst for the Addition of Organoboronate Esters to Ketones and Aldehydes2009

    • Author(s)
      Jean Bouffard, Kenichiro Itami
    • Journal Title

      Organic Letters 11

      Pages: 4410-4413

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fe-Catalyzed Oxidative Coupling of Heteroarenes and Methylamines2009

    • Author(s)
      Masaki Ohta, Matthias P.Quick, Junichiro Yamaguchi, Bernhard Wtinsch, Kenichiro Itami
    • Journal Title

      Chemistry-an Asian Journal 4

      Pages: 1416-1419

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iridium Catalysis for C-H Bond Arylation of Heteroarrenes with Iodoarenes2009

    • Author(s)
      Benoit Join, Takuya Yamamoto, Kenichiro Itami
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition 48

      Pages: 3644-3647

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Biaryl Coupling of Heteroarenes and Aryl Halides/Triflates2009

    • Author(s)
      Jerome Canivet, Junichiro Yamaguchi, Ikuya Ban, Kenichiro Itami
    • Journal Title

      Organic Letters 11

      Pages: 1733-1736

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arylation of Allylsilanes through Rhodium Catalysis2009

    • Author(s)
      Haruka Omachi, Kenichiro Itami
    • Journal Title

      Chemistry Letters 38

      Pages: 186-187

    • NAID

      10025119527

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coupling of Nitrogen Heteroaromatics and Alkanes without Transition Metal : A New Oxidative Cross-Coupling at C-H/C-H Bonds2009

    • Author(s)
      Guojun Deng, Kirika Ueda, Shuichi Yanagisawa, Kenichiro Itami, Chao-Jun Li
    • Journal Title

      Chemistry European Journal 15

      Pages: 333-337

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Biaryl Coupling of Heteroarenes and Aryl Halides/Triflates2009

    • Author(s)
      J. Canivet, J. Yamaguchi, I. Ban, K. Itami
    • Journal Title

      Organic Letters 11

      Pages: 1733-1736

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iridium Catalysis for C-H Bond Arylation of Heteroarenes with Iodoarenes2009

    • Author(s)
      B. Join, T. Yamamoto, K. Itami
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed. 48(印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copper-Mediated C-H Bond Arylation of Arenes with Arylboronic Acids2008

    • Author(s)
      I. Ban, T. Sudo, T. Taniguchi, K. Itami
    • Journal Title

      Organic Letters 10

      Pages: 3607-3609

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] チオフェン類のβ位選択的C-Hアリール化反応2010

    • Author(s)
      植田桐加・柳澤周一・瀬川泰知・伊丹健一郎
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(大阪)
    • Year and Date
      2010-03-27
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 天然物合成を指向したインドール類とアジン類のC-H直接連結反応2010

    • Author(s)
      山口潤一郎・Debashis Mandal・山口敦史・植田桐加・伊丹健一郎
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(大阪)
    • Year and Date
      2010-03-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] β-Selective C-H Bond Arylation of Thiophenes with lodoarenes2010

    • Author(s)
      Kirika Ueda, Shuichi Yanagisawa, Yasutomo Segawa, Kenichiro Itami
    • Organizer
      Nagoya University Global COE-RCMS International Symposium on Organic Chemistry and 6th Yos himasa Hirata Memorial Lecture
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-01-12
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] β-Selective C-H Bond Arylation of Thiophenes with Iodoarenes2010

    • Author(s)
      Kirika Ueda, Shuichi Yanagisawa, Yasutomo Segawa, Kenichiro Itami
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Joint Project of Chemical Synthesis Core Research Institutions
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-01-07
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Ni触媒によるヘテロ芳香族化合物とハロゲン化アリールのカップリング2009

    • Author(s)
      山口潤一郎・Jerome Canivet・伴育哉・伊丹健一郎
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉)
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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