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新規芳香族ケトン触媒の開発による不斉ラジカル反応の開拓

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 24105531
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 Prefecture University

Principal Investigator

植田 光洋  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60566298)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywords光学活性ベンゾフェノン型有機分子触媒 / 光[2+2]環化反応 / 光ラジカル環化反応 / 芳香族ケトン触媒 / 1,5-水素移動
Research Abstract

光[2+2]環化反応により得られるシクロブタンは、生理活性天然物の基本骨格として存在する事が知られており、有機合成化学における重要合成中間体として注目されている。特に、クマリン誘導体を用いた光[2+2]環化反応は、多置換シクロブタンを簡便な方法で与える優れた合成反応であり、これまでにも多くの研究成果が報告されている。しかしながら、触媒的かつエナンチオ選択的な反応例は、分子内光[2+2]環化反応のみに限定されていた。
そこで、我々は分子間不斉光[2+2]環化反応の開発を目指し、新規光増感型有機分子触媒の設計に取り組んだ。
従来、クマリン誘導体を用いた分子間光[2+2]環化反応は、クマリン誘導体を光照射により直接励起し、オレフィンと反応させるという手法が一般的であったため、触媒量の不斉源を用いたエナンチオ選択的な反応の開発は行われてこなかった。そこで、第一の検討として、3-ヒドロキシクマリン誘導体とアクリル酸エチルとの反応において、触媒量で有効に働く光増感剤の探索を行った。結果、365 nmの光照射下、10 mol %のベンゾフェノンを用いた場合、目的のシクロブタン化合物が位置異性体混合物として収率42%で与える事が分かった。
ベンゾフェノンが3-ヒドロキシクマリン誘導体を基質とした分子間光[2+2]環化反応の有効な触媒である事を見出す事が出来たので、次に新規光学活性光増感型有機分子触媒の開発に取り組んだ。いくつかの光学活性ベンゾフェノン型有機分子触媒を合成し、3-ヒドロキシクマリン誘導体とアクリル酸エチルとの反応を検討した結果、中程度ではあるがエナンチオ選択的にシクロブタン生成物を与える新規光学活性ベンゾフェノン型有機分子触媒を見出すことに成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] A construction of 4,4-spirocyclic gamma-lactams by tandem radical cyclization with carbon monoxide2013

    • Author(s)
      Ueda, M.; Uenoyama, Y.; Terasoma, N.; Doi, S.; Kobayashi, S.; Ryu, I.; Murphy, J. A.
    • Journal Title

      Beilstein J. Org. Chem.

      Volume: 9 Pages: 1340-1345

    • DOI

      10.3762/bjoc.9.151

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] [2+2]付加環化によるフラーレンの官能基化法2014

    • Author(s)
      久保晴香・植田光洋・渡邉賢太郎・安田浩・柳日馨
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機分子触媒を用いた光ラジカル環化反応による多環状へテロ環化合物の合成2013

    • Author(s)
      坂口司(植田光洋)
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス 滋賀
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 触媒的不斉光反応の開発2013

    • Author(s)
      植田光洋
    • Organizer
      日本プロセス化学会2013ウインターシンポジウム&第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      宮城
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Radical Cyclization by Using Photo-Organocatalyst2012

    • Author(s)
      植田光洋
    • Organizer
      First Japan-USA Organocatalytic Symposium
    • Place of Presentation
      Waikiki Prince Hotel, Hawaii
    • Year and Date
      2012-12-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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