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典型元素の特異な触媒能を活用する拡張不斉反応場の精密設計と応用

Publicly Offered Research

Project AreaPrecise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
Project/Area Number 16H01021
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionChiba University (2017)
Kyoto University (2016)

Principal Investigator

橋本 卓也  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任准教授 (20437198)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords不斉触媒 / セレン / ヨウ素 / ホウ素 / 不斉合成 / 硫黄 / 触媒 / ボロン酸 / ボリン酸
Outline of Annual Research Achievements

1)ボリン酸の触媒能を制御する拡張不斉場の開発:R2BOHで表わされるボリン酸はジオールを求核的に活性化する能力があることが知られている。この触媒活性種であるボリネートアニオンに対して拡張不斉場となるキラルカチオンを配置することで不斉反応を実現した。各種ラセミ体ビシナルジオールに対しボリン酸とキラル四級アンモニウム塩を触媒量加えることで、速度論的光学分割を伴った不斉アルキル化反応を高エナンチオ選択的に達成した。
2)求電子的セレンの触媒能を活用するインダノール不斉場の開発:求電子的セレン種は優れたπ酸性を有し、アルケンの立体特異的官能基化に適した反応剤である。この求電子的セレン種を触媒的不斉合成に用いる手法として、当量の酸化剤と触媒量のセレンを用いた酸化的不斉官能基化が知られている。我々は2016年に独自の不斉反応場としてインダノール骨格を導入したセレン触媒を開発することで、世界に先駆けて高エナンチオ選択的に求電子的セレン触媒反応を達成することに成功した2。本触媒系の展開として、これまで報告のない塩化アリルの触媒的不斉合成を検討し、ごく最近90%eeを超える高い選択性の実現に成功した。
3)インダノール不斉場のキラルヨウ素触媒への展開:キラル求電子セレン触媒で実証されたインダノールの不斉場としての有効性をキラルヨウ素触媒へ展開した。キラルヨウ素化合物は当量の酸化剤によって超原子価種を系中発生させることにより、触媒的に不斉酸化反応を行うことができる優れた触媒である。しかしながらこれまで開発されてきたキラルヨウ素触媒はその構造多様性が限られ、新しい分子デザインのキラルヨウ素触媒の開発の必要性を残している。とくにフェノール類の4位でのエナンチオ選択的水和反応は既存の触媒では高エナンチオ選択性の獲得が難しい反応であり、インダノール骨格を導入した触媒により80%を超える選択性を実現した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Alkylative kinetic resolution of vicinal diols under phase-transfer conditions: a chiral ammonium borinate catalysis2018

    • Author(s)
      Pawliczek Martin、Hashimoto Takuya、Maruoka Keiji
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 9 Issue: 5 Pages: 1231-1235

    • DOI

      10.1039/c7sc04854h

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indanol-based Chiral Organoiodine Catalyst for Enantioselective Hydrative Dearomatization2018

    • Author(s)
      Hashimoto Takuya、Shimazaki Yuto、Omatsu Yamato、Maruoka Keiji
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 印刷中 Issue: 24 Pages: 7200-7204

    • DOI

      10.1002/anie.201803889

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A chiral iodine catalyst for enantioselective hydrative dearomatization2018

    • Author(s)
      SHIMAZAKI, Y.; OMATSU, Y.; HASHIMOTO, T.; MARUOKA, K.
    • Organizer
      日本化学会第98春期年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] キラル求電子的セレン触媒によるエナンチオ選択的アリル位クロロ化反応2018

    • Author(s)
      長岡仁、橋本卓也、丸岡啓二
    • Organizer
      日本化学会第98春期年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] インダノール骨格を有する新規キラルヨウ素触媒の創製2017

    • Author(s)
      Shimazaki, Y.; Omatsu, Y.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会2017
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルセレン触媒を用いた光学活性アミド合成法の開発2017

    • Author(s)
      Nagaoka, H.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会2017
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Enantioselective Williamson ether synthesis by chiral ammonium borate co-catalysis2017

    • Author(s)
      Pawliczek, M.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会2017
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 典型元素の持つ不斉触媒能の活用2017

    • Author(s)
      Hashimoto, T.
    • Organizer
      新学術領域研究「 精密制御反応場 」 第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2017-01-25
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  • [Presentation] インダノール骨格を有する新規キラルヨウ素触媒の創製2017

    • Author(s)
      Shimazaki, Y.; Omatsu, Y.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルセレン触媒を用いた光学活性アミド合成法の開発2017

    • Author(s)
      Nagaoka, H.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Enantioselective Williamson ether synthesis by chiral ammonium borate co-catalysis2017

    • Author(s)
      Pawliczek, M.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 典型元素を制御する精密反応場2017

    • Author(s)
      橋本卓也
    • Organizer
      新学術4領域合同シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] セレンを触媒とする高エナンチオ選択的反応の開発2016

    • Author(s)
      Hashimoto, T.
    • Organizer
      第9回有機触媒シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A Chiral Electrophilic Selenium Catalyst for Highly Enantioselective Oxidative Cyclization2016

    • Author(s)
      Hashimoto, T.
    • Organizer
      11th International Conference of Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • Place of Presentation
      Daejeon, Korea
    • Year and Date
      2016-10-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Chiral Electrophilic Selenium Catalyst for Highly Enantioselective Oxidative Cyclization2016

    • Author(s)
      Hashimoto, T.
    • Organizer
      International Symposium on Homogeneous Catalysis 20
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2016-07-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Chiral Electrophilic Selenium Catalyst for Highly Enantioselective Oxidative Cyclization2016

    • Author(s)
      Hashimoto, T.
    • Organizer
      13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      2016-05-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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