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フロー型反応器によるアルキルケトンのβ位C-H結合変換法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaOrganic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials
Project/Area Number 24106732
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

桑野 良一  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20273477)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords同一時空間反応集積化 / 時間的反応集積化 / ニッケル触媒 / パラジウム触媒 / 脱水素化 / α,β,γ,δ-不飽和ケトン / 多置換ピリジン / 空間的反応集積化 / ケトン / ニトリル / 1,4-付加 / β-エナミノン
Research Abstract

25年度は、ニッケルやパラジウム触媒によるケトンの脱水素化、1,4-付加の同一時空間反応集積化による新しい分子変換法の開発を行うとともに、前年度に見出されたロジウム触媒によるケトン類が脱水素化とフロー反応器を利用してケトンの脱水素化、1,4-付加の空間的反応集積化を試みる計画だった。
まず、前年度に開発したパラジウム触媒によるケトン類のγ位アミノ化によるγ-ジエナミノンの合成を応用して、炭素数5以上のアルキル鎖をもつケトンの二重脱水素化によるα,β,γ,δ-不飽和ケトンの合成の法開発に着手した。その結果、ケトンを酢酸パラジウムを触媒、炭酸アリルメチルを酸化剤とし、トリエチルアミンを塩基として共存させ、第三アミルアルコール中、100℃で加熱することによって、目的のα,β,γ,δ-不飽和ケトンが良好な収率で得られることを見出した。
また、プロピオフェノン類、エナミン、アンモニア源との三成分カップリングによるピリジン合成についても検討した。ここでは、プロピオフェノンの脱水素化、エナミンの1,4-付加、再脱水素化の同一時空間反応集積化、ならびにアンモニアとの縮合による環化との時間的反応集積化により、ピリジンが生成すると考えられる。そこで、種々の反応条件を検討した結果、触媒としてニッケル錯体、酸化剤としてクロロベンゼン、塩基としてリン酸カリウムを用いるとことによって、脱水素化、1,4-付加、再脱水素化までの過程が上手く進行することがわかった。さらに、塩化アンモニウムをアンモニア源として利用することにより、目的の二および三置換ピリジンが良好な収率で得られることわかった。さらに、ハロアルカンによるアルキル化を時間的集積化することによって、四置換ピリジンの合成にも成功した。
ケトンの脱水素化、1,4-付加の空間的反応集積化についても試みたが、現時点では生成物を収率20%以上で得るに至っていない。

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

    (14 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] β-Amination of Saturated Nitriles through Palladium-Catalyzed Dehydrogenation/1,4-Addition/Re-dehydrogenation2013

    • Author(s)
      Satoshi Ueno, Ryohei Maeda, Shohei Yasuoka, and Ryoichi Kuwano
    • Journal Title

      Chemistry Letter

      Volume: 42 Issue: 1 Pages: 40-42

    • DOI

      10.1246/cl.2013.40

    • NAID

      10031143792

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Asymmetric Hydrogenation of Naphthalenes2012

    • Author(s)
      Ryoichi Kuwano
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 51 Issue: 17 Pages: 4136-4139

    • DOI

      10.1002/anie.201201153

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Asymmetric Hydrogenation of 3-Substituted Benzisoxazoles2012

    • Author(s)
      Ryuhei Ikeda
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 17 Issue: 6 Pages: 6901-6915

    • DOI

      10.3390/molecules17066901

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 4-Quinolones through Nickel-Catalyzed Intramolecular Amination on the β-Carbon of o-(N-Alkylamino)propiophenones2012

    • Author(s)
      Satoshi Ueno, Ryosuke Shimizu, Ryohei Maeda, and Ryoichi Kuwano
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 23 Issue: 11 Pages: 1639-1642

    • DOI

      10.1055/s-0031-1291146

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Carbon-Nitrogen Bond Formation at the δ-Position through a Sequential Palladium-Catalyzed Dehydrogenation of Saturated Carbonyl Compounds2014

    • Author(s)
      Syohei Yasuoka, Ryoichi Kuwano, Satoshi Ueno
    • Organizer
      The 3rd International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
    • Place of Presentation
      福岡
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた飽和ケトンの二重脱水素化反応2013

    • Author(s)
      安岡翔平、桑野良一、上野 聡
    • Organizer
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Double Dehydrogenation of Saturated Ketones2013

    • Author(s)
      Satoshi Ueno, Syohei Yasuoka, Ryoichi Kuwano
    • Organizer
      17th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistrty Directed Towards Organic Synthesis
    • Place of Presentation
      フォートコリンズ・アメリカ合衆国
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アリル炭酸メチルを用いた飽和ケトンのパラジウム触媒二重脱水素化反応2013

    • Author(s)
      上野 聡、安岡翔平、桑野良一
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      東京
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた飽和ケトンの触媒的二重脱水素化反応2013

    • Author(s)
      上野 聡、安岡翔平、桑野良一
    • Organizer
      統合物質創成化学推進事業 第4回統合物質シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌
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  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた飽和ケトンの二重脱水素化反応2013

    • Author(s)
      桑野良一
    • 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
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  • [Presentation] アルキルケトンから多置換ピリジンへのワンポット合成2012

    • Author(s)
      桑野良一
    • Organizer
      第3回統合物質シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた飽和カルボニル化合物の逐次脱水素を経るδ位炭素―窒素結合形成2012

    • Author(s)
      桑野良一
    • Organizer
      第59回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Oxidative Amination on the Alkyl Chain of Alkyl Ketones2012

    • Author(s)
      Ryoichi Kuwano
    • Organizer
      The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル京都
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Carbon#8211;Nitrogen Bond Formation at the δ-Position through a Sequential Palladium-Catalyzed Dehydrogenation of Saturated Carbonyl Compounds2012

    • Author(s)
      Ryoichi Kuwano
    • Organizer
      第2回統合物質国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学野依記念学術交流館
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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

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