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Site- and Enantioselectivity Control by Cooperative Metal Catalysis

Publicly Offered Research

Project AreaHybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand
Project/Area Number 20H04814
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 InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中尾 佳亮  京都大学, 工学研究科, 教授 (60346088)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords協働金属触媒 / サイト選択性 / エナンチオ選択性 / C-H活性化 / クロスカップリング
Outline of Research at the Start

我々は,遷移金属触媒とルイス酸性金属 触媒を複合的に利用する協働触媒によって初めて進行する C-H あるいは C-C 結合官能基化反応をこれまでに多数創出してきた。これらは,従来の配位性配向基に依存する C-H 官能基化や,小員環歪みの解放を利用した C-C 結合活性化のように「反応基質の工夫に頼る研究」とは一線を画す成果であり,「触媒の工夫」によって不活性結合の直截的変換を実現している点が特長である。本研究では,この協働触媒系をさらに発展させ,より広範な基質および反応に展開して,反応加速と同時に反応サイト・立体選択性を精密制御するための一般的手法の確立を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

キラルルイス酸/Ir協働触媒による脂肪族含窒素複素環のβ位選択的不斉C(sp3)-Hホウ素化反応において、基質適用範囲の拡大 と、反応速度論実験による律速段階の同定に成功した。より具体的には、アザビシクロ[3.1.0]骨格を有する基質の橋頭位不斉ホウ素化にはじめて成功した。リン酸/キラルパラジウム協働触媒によってアゾベンゼンからC-H活性化およびN=N活性化を経て1段階で2,2’-ジアミノ-1,1’-ビアリールを生じる反応について基質適用範囲の拡大と反応機構の検証を行なった。具体的には、非対称構造を有する2,2’-ジアミノ-1,1’-ビアリールや、従来法では難しかった2,2’-ジアミノ-1,1’-ビフェニルの不斉合成に成功した。反応機構に関しては、キラルリン酸触媒の立体化学が生成物の立体化学に全く影響を及ぼさないことを明らかにした。したがって本反応のエナンチオ選択性は、パラジウム触媒上の不斉配位子によって制御されるものと結論した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 10 results)

  • [Journal Article] An Iridium/Aluminum Cooperative Strategy for the β-C(sp3)-H Borylation of Saturated Cyclic Amines2023

    • Author(s)
      Yusuke Kuroda, Kyungho Park, Yuto Shimazaki, Rong-Lin Zhong, Shigeyoshi Sakaki, Yoshiaki Nakao
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 62 Issue: 23

    • DOI

      10.1002/anie.202300704

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] C-H and C-X Functionalization by Cooperative Catalysis2022

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakao
    • Organizer
      Eli Lilly Lecture at University of Illinois Urbana Champaign
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] C-H and C-X Functionalization by Cooperative Catalysis2022

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakao
    • Organizer
      22nd Tetrahedron Symposium
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 協働金属触媒による有機合成反応2022

    • Author(s)
      中尾佳亮
    • Organizer
      九州大学講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] C-H Functionalization by Cooperative Metal Catalysis2021

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakao
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] C-H Functionalization by Cooperative Catalysis2021

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakao
    • Organizer
      IUPAC CCCE 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 協働金属触媒による有機合成反応2021

    • Author(s)
      中尾佳亮
    • Organizer
      有機合成化学協会関東支部2021年度 学生シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 協働金属触媒による有機合成反応2021

    • Author(s)
      中尾佳亮
    • Organizer
      第88回講演会 有機化学研究会(白鷺セミナー)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] C-H Functionalization by Cooperative Ca2021

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakao
    • Organizer
      Pratidhwani Webinar Series, Indian Institute of Technology Delhi
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] C-X Functionalization by Cooperative Catalysis2020

    • Author(s)
      Yoshiaki Nakao
    • Organizer
      Organic Chemistry Colloquium (online), University of Oxford
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 協働金属触媒による有機合成反2020

    • Author(s)
      中尾佳亮
    • Organizer
      第6回ケムステVシンポ「高機能性金属錯体が拓く触媒科学」
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-12-25  

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