Development of Z-Ligand toward Precise Control of a Metal Catalyst Having a Specified Field

• Project Area: Precise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
• Project/Area Number: 18H04244
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kobe Gakuin University (2019); Kanazawa University (2018)
• Principal Investigator: 稲垣 冬彦 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (80506816)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: Z型配位子 / 金触媒 / 環化反応 / 金属錯体 / 触媒反応 / 環化

Outline of Annual Research Achievements

我々は、Z型配位子の電子受容性が、中心金属の電子密度を下げてそのルイス酸性を向上し、新たな反応性創出をもたらすのではないかと考えている。そこで、空間制御を意識したZ型配位子(ホウ素)を有する新規金錯体[Au(DPB)L]X (DPB = diphosphine-borane)を各種合成し、触媒反応を検討したところ、一般の金触媒よりもZ型金触媒を用いた場合に、空気中の二酸化炭素を利用した室温下でのプロパルギルアミン誘導体との触媒的環化反応において良好な収率で目的の環化体が生成した。 また、Z型金触媒を用いたエン-オール体との反応では7-endo-trig型環化が進行し、対応する2,2-ジメチルオキセパン誘導体が効率よく得られた。Z型配位子は中心金属の電子を受容するため、金属のd電子数や形式酸化数に影響を及ぼす可能性がある。そこで、新規反応性獲得を目的に一般的な3価の金にZ型配位子を導入したAu(DPB)Cl3を合成し、そのカチオン性触媒[Au(DPB)](SbF6)をイン-インドール体と処理したところ、ダイマー型環化体が得られた。さらに本反応は、高収率かつ高ジアステレオ選択的に進行することも見出した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Aliphatic Oxaboroles Enabling Remarkable Recognition of Diols (2020)
  • Author(s): Arakawa Nozomi、Nagao Kazunori、Murakami Ryo、Sumida Yuto、Arakawa Hiroshi、Inagaki Fuyuhiko、Ohmiya Hirohisa
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan Volume: 93 Issue: 4 Pages: 576-580
  • DOI: 10.1246/bcsj.20200007
  • NAID: 130007831633
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coinage metal catalyzed 7-endo-trig cyclization of ene-diols: Construction of 2,2-dimethyloxepane frameworks (2019)
  • Author(s): Maeda Kakeru、Murakami Ryo、Inagaki Fuyuhiko
  • Journal Title: Tetrahedron Letters Volume: 60 Issue: 36 Pages: 151038-151038
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2019.151038
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent topics of gold catalyst featuring Z-type ligands (2019)
  • Author(s): Murakami Ryo、Inagaki Fuyuhiko
  • Journal Title: Tetrahedron Letters Volume: 60 Issue: 47 Pages: 151231-151231
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2019.151231
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Meta-xylylenediamine (MXDA) (2019)
  • Author(s): Murakami, R.; Inagaki, F.
  • Journal Title: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 大気中低濃度CO2活用を志向した回収・合成技術 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Journal Title: 環境浄化技術 Volume: 1/2月号
• [Journal Article] The Gold-catalyzed Formal Hydration, Decarboxylation, and [4+2] Cycloaddition of Alkyne Derivatives Featuring L2/Z-type Diphosphinoborane Ligands (2018)
  • Author(s): Matsumoto Chiaki、Yamada Masayuki、Dong Xun、Mukai Chisato、Inagaki Fuyuhiko
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 47 Issue: 10 Pages: 1321-1323
  • DOI: 10.1246/cl.180610
  • NAID: 130007495904
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Construction of the Oxazolidinone Framework from Propargylamine and CO2 in Air at Ambient Temperature: Catalytic Effect of a Gold Complex Featuring an L2/Z-Type Ligand (2018)
  • Author(s): Inagaki Fuyuhiko、Maeda Kakeru、Nakazawa Kenta、Mukai Chisato
  • Journal Title: European Journal of Organic Chemistry Volume: 2018 Issue: 23 Pages: 2972-2976
  • DOI: 10.1002/ejoc.201800228
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of disulfide bond cleavage triggered by hydrophobization and lipophilization of functionalized dihydroasparagusic acid (2018)
  • Author(s): Inagaki Fuyuhiko、Momose Miyuki、Maruyama Naoya、Matsuura Kenkyo、Matsunaga Tsukasa、Mukai Chisato
  • Journal Title: Organic & Biomolecular Chemistry Volume: 16 Issue: 23 Pages: 4320-4324
  • DOI: 10.1039/c8ob01055b
  • Peer Reviewed
• [Presentation] (Au→B)8型金錯体の合成と触媒活性への影響 (2020)
  • Author(s): 加茂 諒也、内田 彩花、川崎 一毅、川満 日香梨、清原 千尋、谷島 寛人、内藤 大輔、松尾 元基、前田 翔、村上 遼、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] 水溶液中でのCO2選択的吸収剤の自己組織化 (2020)
  • Author(s): 川満 日香梨、川﨑 一毅、村上 遼、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] 光スイング法によるCO2吸収/放出システム開発を志向した新規ジアゾ化合物の合成とその機能性 (2020)
  • Author(s): 内田 彩花、清原 千尋、村上 遼、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] 遷移金属触媒によるエン-ジオール類の7-endo-trig環化反応 (2020)
  • Author(s): 村上 遼、前田 翔、稲垣 冬彦
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
• [Presentation] Z型配位子の電子受容性を活用した金触媒反応の開発 (2020)
  • Author(s): 稲垣 冬彦、村上 遼
  • Organizer: 日本薬学会 第140年会
  • Invited
• [Presentation] Direct Air Capture (DAC): CO2-Selective Absorbents in Air (2019)
  • Author(s): Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: ムーンショット国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 異常な高酸化数の発現を志向した新規Z型配位子含有金錯体の合成とその触媒反応 (2019)
  • Author(s): 内藤 大輔，内田 彩花，加茂 諒也，川﨑 一毅，川満 日香梨，清原 千尋，谷島 寛人，松尾 基樹， 前田 翔，村上 遼，稲垣 冬彦
  • Organizer: 第36回関西地区ペプチドセミナー
• [Presentation] 酸塩基協働作用を活用した新規反応場構築 (2019)
  • Author(s): 稲垣 冬彦
  • Organizer: 第36回関西地区ペプチドセミナー
  • Invited
• [Presentation] Construction of 2,2-Dimethyloxepane Frameworks by Using Coinage Metal Catalyzed 7-Endo-Trig Cyclization of Ene-Dios (2019)
  • Author(s): Ryo Murakami, Kakeru Maeda, Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: 第4回精密制御反応場国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Synthesis of (Au→B)8-type gold complex and its catalytic reaction (2019)
  • Author(s): Hiroto Tanishima, Ayaka Uchda, Ryoya Kamo, Kazuki Kawasaki, Hikari Kawamitsu, Chihiro Kiyohara, Daisuke Naito, Motoki Matsuo, Kakeru Maeda, Ryo Murakami, Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: 第4回精密制御反応場国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 水分を分離する選択的CO2吸収/放出剤 (2019)
  • Author(s): 村上遼，稲垣冬彦
  • Organizer: 第63回宇宙科学技術連合講演会
• [Presentation] (Au→B)8型電子配置を志向したZ型配位子含有金錯体の合成とその触媒反応 (2019)
  • Author(s): 村上 遼，内田 彩花，加茂 諒也，川﨑 一毅，川満 日香梨，清原 千尋，谷島 寛人，内藤 大輔，松尾 基樹，前田 翔，稲垣 冬彦
  • Organizer: 第45回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] 大気中CO2選択的吸収/放出剤の開発:薬学からの挑戦 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: はりま産学交流会・創造例会
  • Invited
• [Presentation] Coinage Metal Catalyzed 7-Endo-Trig Cyclization of Ene-Dios: Construction of 2,2-Dimethyloxepane Frameworks (2019)
  • Author(s): Kakeru Maeda, Ryo Murakami, Fuyuhiko Inagaki
  • Organizer: 第27回 国際複素環化学会議 27th ISHC Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大気中水分を一切吸収しない革新的CO2吸収放出剤 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: イノベーションジャパン2019
• [Presentation] 大気中低濃度CO2活用を志向した回収・合成技術 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: CO2有効利用技術の動向・展望
  • Invited
• [Presentation] 酸-塩基の相関関係を考慮した反応場の構築 Z型配位子を利用した金属触媒反応と水分をも分離するCO2吸収/放出剤の開発 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: 第15回六甲有機合成研究会
  • Invited
• [Presentation] 脂肪族ボロールによるジオール認識 (2019)
  • Author(s): 荒川希美、長尾一哲、稲垣冬彦、大宮寛久
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会 第14回
• [Presentation] 水を分離するCO2吸収/放出剤 (2019)
  • Author(s): 稲垣冬彦
  • Organizer: 第5回 エネルギー・環境技術のポテンシャル・実用化評価検討会
  • Invited
• [Presentation] 官能基制御型タンパク質S-S結合切断反応の開発 (2018)
  • Author(s): 稲垣冬彦，百瀬幸，丸山直哉，松浦顕教，松永司，向智里
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会 第13回年会
• [Remarks] 研究室HP
  • URL: https://www.inagakilab.com
• [Remarks] 神戸学院大学 薬学部 有機反応化学研究室HP
  • URL: https://www.inagakilab.com/blank-3