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小さな遷移金属と大きな配位子で生み出す極小反応場での炭素ー炭素結合形成

Publicly Offered Research

Project AreaMolecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
Project/Area Number 23105546
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

生越 専介  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30252589)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords触媒 / 合成化学 / 有機金属 / 反応場
Outline of Annual Research Achievements

遷移金属を用いたヒドロアシル化反応はアルデヒドとアルケン、アルキン等の不飽和化合物との間で炭素-炭素結合を形成するための有効な手法である。従来の反応開発は、鍵中間体である金属アシル種からの脱カルボニル反応をいかにして抑制するか、という点に重点が置かれてきた。しかし、これらの研究は“金属アシル種を触媒反応系中でいかにして安定化させるか”に着目して展開されており、金属アシル中間体を経由している以上、根本的な解決策にはなっていない。本研究では、最も小さな遷移金属であるニッケルに対して大きな配位子を導入することで構築できる非常に小さい反応場の持つ可能性を明らかにする目的のもと、環状ニッケル錯体を鍵中間体とするアルケンの分子内ヒドロアシル化の開発を目指した。
窒素上に嵩高いアルキル基を有するNHCであるItBuを用いた時、2-アリルベンズアルデヒドの分子内ヒドロアシル化反応が進行し、対応する生成物が収率93%で得られた。更に溶媒、触媒量等を最適化した結果、5 mol%のNi(cod)2/ItBu存在下、メシチレン中で5時間反応を行うことで収率98%で得られた。本反応の基質適用範囲ついて検討した。電子供与性置換基を有する基質を用いた場合、反応は効率よく進行し収率97%で目的とするインダノン誘導体が得られた。ベンゼン環上にフッ素を有する基質を用いた場合、反応効率の低下が見られたものの、収率75%で生成物が得られた。本触媒系は、種々のテトラロン誘導体の合成にも応用可能である 。ロジウムやルテニウムを触媒として用いた反応系においては、六員環以上の環状ケトンを合成することは非常に難しい。特筆すべきことは、これら全ての検討において脱カルボニル反応は一切観測されなかった。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 10 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Ni-Catalyzed [4+3+2] Cycloaddition of Ethyl Cyclopropylideneacetate and Dienynes: Scope and Mechanistic Insights2013

    • Author(s)
      R. Yamasaki, M. Ohashi, K. Maeda, T. Kitamura, M. Nakagawa, K. Kato, T. Fujita, R. Kamura, K. Kinoshita, H. Masu, I. Azumaya, S. Ogoshi, S. Saito
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 3415-3425

    • DOI

      10.1002/chem.201204087

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Base-Free Suzuki-Miyaura Coupling Reaction of Fluorinated Alkenes and Arenes via a Palladium Fluoride Key Intermedite2013

    • Author(s)
      大橋理人
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 443-447

    • DOI

      10.1002/ejoc.201201405

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Intermolecular [2+2] Cycloaddition of Conjugated Enynes with Alkenes2012

    • Author(s)
      Akira Nishimura
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 134 Issue: 38 Pages: 15692-15695

    • DOI

      10.1021/ja3074775

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Five-and Six-Membered Benzocyclic Ketones through Intramolecular Alkene Hydroacylation Catalyzed by Nickel(0)/N-Heterocyclic Carbenes2012

    • Author(s)
      Yoichi Hoshimoto
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 51 Issue: 43 Pages: 10812-10815

    • DOI

      10.1002/anie.201206186

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Dehydrogenative [4 + 2] Cycloaddition of 1,3-Dienes with Nitriles2011

    • Author(s)
      Ohashi, Masato
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 133 Issue: 45 Pages: 18018-18021

    • DOI

      10.1021/ja208162w

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ニッケル・塩化アルミニウムを触媒とするシクロプロピルケトンとアルキンの[3+2]環化付加反応2011

    • Author(s)
      玉置喬士、大橋理人、生越専介
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: VOL, 50 Issue: 50 Pages: 12067-12070

    • DOI

      10.1002/anie.201106174

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Formation of Cyclopentenone Derivatives via the Unique Cycloaddition of α,β- Unsaturated Phenyl¬esters with Alkynes2011

    • Author(s)
      Ohashi, Masato
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 133 Issue: 38 Pages: 14900-14903

    • DOI

      10.1021/ja2059999

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Coupling Reaction of Tetrafluoroethylene with Arylboronates2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      3rd International Symposium on Creation of Functional Materials
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      2012-12-09
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いるパーフルオロアルケン類の変換反応2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      第9回触媒相模セミナー
    • Place of Presentation
      相模
    • Year and Date
      2012-11-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 環状ニッケル化合物を反応中間体とする触媒反応開発2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      第102回有機合成シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-11-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Cycloadditon Reactions of α,β-Unsaturated Compouds with Alkynes2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      Cambodian Malaysian Chemical Conference
    • Place of Presentation
      Siem Reap, Cambodian
    • Year and Date
      2012-10-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Reactions of α,β-Unsaturated Compouds with Alkynes and Alkenes: Selective Synthesis of Cyclic and Acyclic Compounds2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      17th Malaysian Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      2012-10-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Tetrafluoroethylene2011

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      International Symposium on Catalysis & Fine Chemicals 2011
    • Place of Presentation
      奈良
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Palladium-catalyzed Coupling Reaction of Tetrafluoroethylene with Ar2Zn2011

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      10th International Symposium on Organic Reactions
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dehydrogenative [4+2] Cycloaddition of 1,3-Dienes with Nitriles Catalyzed by Nickel(0) Complexes2011

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      International Symposium on OrganoMetallic Chemistry 2011
    • Place of Presentation
      豊中
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] テトラフルオロエチレンの触媒的変換反応2011

    • Author(s)
      生越 専介
    • Organizer
      第35回フッ素化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Selective Cross-Tishchenko Reaction of Two Different Aldehydes2011

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      14th Asian Chemical Congress 2011
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 生越研究室 Publications

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~ogoshi-lab/publication/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 生越研究室 Research

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~ogoshi-lab/research/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 生越研究室

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~ogoshi-lab/publication/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2018-03-28  

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