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Dearomative functionalization using hybrid catalysis

Publicly Offered Research

Project AreaHybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand
Project/Area Number 18H04661
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

武藤 慶  早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (60778166)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords脱芳香族化 / パラジウム触媒 / 炭素-炭素結合形成 / 多成分反応 / 配位子 / 分子触媒 / 脂環式化合物 / 脱芳香族 / パラジウム / ベンジルアルコール / アリル化 / 芳香族アルコール
Outline of Annual Research Achievements

申請者が継続して研究している「結合切断を起点とする触媒的脱芳香族的官能基化反応」の改良を行った。この手法は、脱芳香族的官能基化において最難関基質である単純なベンゼン環の脱芳香族的化学修飾を実現する手法である。既存の脱芳香族的官能基化法が抱えていた量論量の金属試薬や過剰量のベンゼン類を用いずとも反応が進行し、良好な収率で脱芳香族化体が得られる。しかし、適用可能な求核剤がアリル求核剤のみであり、求核剤の一般性獲得が課題であった。これに際し、求核剤の位置制御可能な新規触媒をデザインし、反応に適用することに解決の糸口を求めて研究した。具体的にはパラジウム触媒によるベンジルアルコール類やアンモニウム類の脱芳香族的炭素-炭素形成反応の開発研究を行い、①用いる遷移金属触媒に併用する配位子のデザイン・開発と、②二つの金属の協働触媒系の確立を目的として研究を進めた。 ①に関して、未だ反応収率と位置選択性は完全ではないものの、新たな求核剤としてエノラート類を用いて脱芳香族的官能基化が進行し、デザインした配位子を用いることで市販の配位子とは位置選択性が逆転することを確認した。②に関しては、系中で活性な金属求核種を発生させられることと、この求核種を用いた脱芳香族的反応の進行は確認できているが、収率が50%を上回るには至っていない。
一方で、本研究から大きく派生し、全く新しい芳香族化合物としてハロアレーン類を出発原料に用いた脱芳香族的官能基化の開発に成功した。

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。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Ester Transfer Reaction of Aromatic Esters with Haloarenes and Arenols by a Nickel Catalyst2020

    • Author(s)
      Isshiki Ryota、Inayama Naomi、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 3490-3494

    • DOI

      10.1021/acscatal.0c00291

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  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Mizoroki?Heck Reaction of Nitroarenes and Styrene Derivatives2020

    • Author(s)
      Okita Toshimasa、Asahara Kitty K.、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Issue: 8 Pages: 3205-3208

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c00983

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  • [Journal Article] Dearomative Allylation of Naphthyl Cyanohydrins by Palladium Catalysis: Catalyst-Enhanced Site Selectivity2020

    • Author(s)
      Yanagimoto Aika、Komatsuda Masaaki、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Issue: 9 Pages: 3423-3427

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c00897

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  • [Journal Article] Pd-Catalyzed C4-Dearomative Allylation of Benzyl Ammoniums with Allyltributylstannane2020

    • Author(s)
      Kayashima Yuki、Komatsuda Masaaki、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: - Issue: 7 Pages: 836-839

    • DOI

      10.1246/cl.200216

    • NAID

      130007872569

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  • [Journal Article] Catalytic Deoxygenative Coupling of Aromatic Esters with Organophosphorus Compounds2020

    • Author(s)
      Kurosawa Miki B.、Isshiki Ryota、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 142 Issue: 16 Pages: 7386-7392

    • DOI

      10.1021/jacs.0c02839

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    • Author(s)
      Komatsuda Masaaki、Kato Hiroki、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 9 Issue: 10 Pages: 8991-8995

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b03461

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    • Author(s)
      Ishitobi Kota、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 9 Issue: 12 Pages: 11685-11690

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b04212

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    • Author(s)
      Okita, T.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 20 Issue: 10 Pages: 3132-3135

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01233

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  • [Journal Article] Pd-Catalyzed Dearomative Allylation of Benzyl Phosphates2018

    • Author(s)
      Komatsuda Masaaki、Muto Kei、Yamaguchi Junichiro
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 20 Issue: 14 Pages: 4354-4357

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01807

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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      武者樹・加藤弘基・小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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      黒澤美樹・一色遼大・武藤慶・山口潤一郎
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      有機反応若手の会
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  • [Presentation] Pd-Catalyzed Dearomative Three-component Reaction of Aryl Halides with Diazo Compounds and Allyl Borates2019

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      Komatsuda, Masaaki; Kato, Hiroki; Muto, Kei; Yamaguchi, Junichiro
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      OMCOS 20
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      加藤弘基・小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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      第66回有機金属化学討論会
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      加藤弘基・小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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      加藤弘基・小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた芳香族シアノヒドリン誘導体の脱芳香族的アリル化反応の開発2019

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      柳本愛華・小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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      第9回CSJ化学フェスタ
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      柳本愛華・小松田雅晃・武藤 慶・山口潤一郎
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      小松田雅晃・武藤 慶・山口潤一郎
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      小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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      茅嶋悠樹・小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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      小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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  • [Presentation] C-O結合切断を起点とする新奇触媒反応の開発2018

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      茅嶋悠樹・小松田雅晃・武藤慶・山口潤一郎
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      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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