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有機分子触媒の設計を先導する新しい酸性官能基の開発

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 24105533
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 InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

矢内 光  東京薬科大学, 薬学部, 助教 (10408685)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords炭素酸 / 双性イオン / ブレンステッド酸 / 触媒開発 / 有機化学 / 有機分子触媒
Research Abstract

本研究が対象とする酸性官能基は,炭素酸としては際立って強い酸性C-H構造をもつとされるビス(トリフリル)メチル基である。この置換基をもつ酸や、その分子内塩は,従来,信頼できる合成法が乏しく,触媒等の用途に関する研究もほとんど行われていなかった.
本年度は,独自に開発した合成法を駆使し,光学活性ビフェニルやエノール化しうるカルボニル化合物へ炭素酸を導入した化合物を合成した.活性メチレン化合物から合成した一連の炭素酸については,気相酸性度およぶ溶液中での酸性度を測定した.さらに,計算化学的手法を用いて酸性度増強効果の起源を明らかにした.また,これまでに合成例がまったく知られていなかったβ分枝型炭素酸の効率的な合成法として,1,1-ビス(トリフリル)アルカジエンに対するβ選択的なアルキル化反応を開発した.本手法で用いたアルカジエンは,ビス(トリフリル)メタンとα,β-不飽和アルデヒドの自己促進的脱水縮合により,数グラムスケールでも容易に合成でき,顕著な分解なしに数ヶ月にわたって保管可能であるなど,取り扱いの面でも優れた物性を備えている.
本研究期間で合成した炭素酸とその分子内塩である双性イオンについては,酸触媒としての利用についても詳細な検討を加えた.検討の結果,ラクトンとケイ素エノラートの反応において,双性イオン触媒を用いると付加生成物が得られることを見出した.この触媒は,高い触媒活性を示す一方で,常識的には酸性条件下で不安定とされるアセタールやビニルエーテルといった構造を損なわない温和さを兼ね備えていた.さらに,こうしたシリルアセタールを酸やフッ化物イオンで処理することで,多置換ナフトールの合成が実現できることを明らかにした.β分枝炭素酸の触媒活性を,向山アルドール反応をモデルとして検討したところ,非分枝炭素酸と比較して,高い触媒活性を示すことを明らかとした.

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

    (32 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ビス(トリフリル)メチル基をもつ強酸性炭素酸の合成と触媒としての応用2014

    • Author(s)
      矢内 光
    • Journal Title

      有機合成化学協会誌

      Volume: 72 Pages: 158-170

    • NAID

      130003395382

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      Hikaru Yanai
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      Volume: 3

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      Hikaru Yanai
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    • Author(s)
      Hikaru Yanai
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 49 Issue: 86 Pages: 10091-10093

    • DOI

      10.1039/c3cc46171h

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      Hikaru Yanai
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 2 Issue: 11 Pages: 989-996

    • DOI

      10.1002/ajoc.201300157

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      Yuuki Fujimoto, Ryohei Itakura, Hiroki Hoshi, Hikaru Yanai, Yoshio Ando, Keisuke Suzuki, and Takashi Matsumoto
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      Synlett

      Volume: 24 Issue: 19 Pages: 2575-2580

    • DOI

      10.1055/s-0033-1339881

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      Hikaru Yanai
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      Molecules

      Volume: 18 Issue: 12 Pages: 15531-15540

    • DOI

      10.3390/molecules181215531

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      Hikaru Yanai
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      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 52 Issue: 5 Pages: 1560-1563

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      10.1002/anie.201208809

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      Tetrahedron Letters

      Volume: 54 Issue: 17 Pages: 2160-2163

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      10.1016/j.tetlet.2013.02.039

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      Hikaru Yanai
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      Tetrahedron Letters

      Volume: 53 Issue: 25 Pages: 3161-3164

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2012.04.046

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      Volume: 48 Issue: 71 Pages: 8967-8969

    • DOI

      10.1039/c2cc33606e

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      Kyoto
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      2012-07-22
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    • Place of Presentation
      札幌
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    • Invited
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ps.toyaku.ac.jp/wp/yukigosei/archives/501

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

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