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Upgrading Chiral Dinuclear Ru Catalysts for Surpassing Chiral Paddlewheel Dinuclear Rh Catalysts

Research Project

Project/Area Number 21K18946
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Matsunaga Shigeki  北海道大学, 薬学研究院, 客員教授 (50334339)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉野 達彦  北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (50756179)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords不斉合成 / 不斉触媒 / キラル / アミノ化 / ルテニウム触媒 / ルテニウム / C-Hアミノ化 / ルイス酸 / 反応場
Outline of Research at the Start

これまで四半世紀にわたって改良研究がなされてきたキラルロジウム触媒から脱却し、凌駕する新しいキラル触媒の創出に取り組む。すでに予備的な成果を得ている、キラルルテニウム触媒の特性を引き出すための研究を展開する。特にルテニウムの価数を制御することで、C-Hアミノ化反応を指標としてロジウムにはない触媒特性を引き出すことを目指す。反応場として、深いキラルポケットを有するルテニウム触媒を生かした化学変換についても検討する。

Outline of Final Research Achievements

Inspired by the chemistry of chiral paddle-wheel dirhodium complexes, we recently developed chiral paddle-wheel Ru(II)-Ru(III) catalysts. Diruthenium complexes serve as more effective catalysts in nitrene transfer reactions, including intermolecular C-H amination reactions and aziridination. We also found a novel mer-type chiral paddle-wheel Ru(II)-Ru(III) complex and applied it in catalytic asymmetric hetero-Diels-Alder reaction of less reactive siloxydienes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

過去30年に渡り世界中の研究者による徹底した改良と合成応用がなされてきたキラル外輪型2核Rh(II)-Rh(II)触媒の化学を追随するのではなく、ロジウムからの脱却やロジウムを凌駕する新しいキラル触媒の創出という“根本から潮流をひっくり返す”ための挑戦的な研究に取り組み、その第一歩となる成果を挙げた。触媒効率、触媒適用範囲などの観点から、既存のロジウム触媒ではなし得ない分子変換が実現された。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021 Other

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

  • [Journal Article] Catalytic Enantioselective Amination of Enol Silyl Ethers Using a Chiral Paddle-Wheel Diruthenium Complex2023

    • Author(s)
      Makino Kotoko、Kumagai Yuhei、Yoshino Tatsuhiko、Kojima Masahiro、Matsunaga Shigeki
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 25 Issue: 18 Pages: 3234-3238

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c00940

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 外輪型キラル二核ルテニウム触媒による分子間不斉ナイトレン移動型反応の開発2023

    • Author(s)
      牧野思子、熊谷悠平、桐生昇一、森康平、宮澤拓、吉野達彦、小島正寛、松永茂樹
    • Organizer
      Molecular Chirality 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Chiral Paddle-Wheel Diruthenium Catalysts2023

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      3rd Sino-Japanese Symposium on Catalysis for Precision Synthesis
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 外輪型キラル二核ルテニウム触媒による分子間不斉ナイトレン移動型反応の開2022

    • Author(s)
      牧野思子、熊谷悠平、桐生昇一、森康平、宮澤拓、吉野達彦、小島正寛、松永茂樹
    • Organizer
      札幌万有3地区交流ミニシンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Chiral acid/base-enabled achiral Rh(III)&Co(III)-catalyzedasymmetric C-H functionalization2022

    • Author(s)
      S. Matsunaga
    • Organizer
      SYNTHESIS, WebCheminar on Asymmetric C-H Activation
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] キラル二核ルテニウム触媒によるエノールシリルエーテルのエナンチオ選択的アミノ化2021

    • Author(s)
      牧野思子、熊谷悠平、吉野達彦、小島正寛、松永茂樹
    • Organizer
      第 47 回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 薬品製造化学研究室:発表論文

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 薬品製造化学研究室

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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