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求核的活性種の触媒的発生法の開発と直截分子変換への応用

Publicly Offered Research

Project AreaMolecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
Project/Area Number 25105712
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

松永 茂樹  東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (50334339)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords有機金属 / 触媒 / 不活性結合活性化 / 求核剤 / 有機合成
Outline of Annual Research Achievements

当初の研究計画に沿って、以下の検討を実施した。(1)ヒドリド源を活用した求核的な活性種の発生については、コバルトヒドリド種を活用することで活性な求核種をスチレン誘導体から得る手法を確立していた。26年度にはピンサー型の触媒を活用することで、触媒量の低減化に成功した。(2)また、高原子価のコバルト触媒を活用した反応系については、これまでのイミンへの付加反応に加えて、ホスホラミド化およびベンズアミドの酸化的アルケニル化などへの適用についても検討し、問題無く反応が進行することを確認した。(3)さらに、触媒構造のうち、これまでほとんど検討してこなかったシクロペンタジエン部について、修飾を施した触媒について系統的な検討を進めた。その結果、あまりにも立体障害要因を小さくしてしまった場合には、触媒の安定性が大きく低下し、触媒活性が失われることがわかった。一方で、ごくわずかに立体障害要因を減らすことで、活性が向上し、安定性もキープできることが判明した。これはさらに高い触媒活性、反応回転数を実現するための極めて重要な知見であると考えている。以上のように、過去2年間の検討を通じて、各種金属錯体を設計、開発し、これによる炭素-水素結合の活性化とそこからの求核的な活性種を生み出す手法を開拓することに成功した。特に、種々検討を進めた中で、コバルト錯体を利用した反応系については、独自性が高く、まだまだ応用範囲の広がる余地が大きいものであると評価している。実際、2015年になって、他の研究グループが我々の開拓した触媒系を模倣するようになっており、インパクトのある成果であったことを支持している。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] A Cp*CoI2-dimer as A Precursor for Cationic Co(III)-catalysis: Application to C-H Phosphoramidation of Indoles2015

    • Author(s)
      Sun, B.; Yoshino, T.; Matsunaga, S.; Kanai, M.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 51 Issue: 22 Pages: 4659-4661

    • DOI

      10.1039/c4cc10284c

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cp*Co(III) catalyzed oxidative C-H alkenylation of benzamides with ethyl acrylate2015

    • Author(s)
      Suzuki, Y.; Sun, B.; Yoshino, T.; Kanai, M.; Matsunaga, S.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: in press Issue: 26-27 Pages: 4552-4556

    • DOI

      10.1016/j.tet.2015.02.032

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cobalt-catalyzed C-4 selective alkylation of quinolines2014

    • Author(s)
      Yamamoto, S. ; Saga, Y. ; Andou, T. ; Matsunaga, S. ; Kanai, M
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 356 Issue: 2-3 Pages: 401-405

    • DOI

      10.1002/adsc.201300991

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pyrroloindolone Synthesis via a Cp*Co^III-Catalyzed Redox-Neutral Directed C-H Alkenvlation/Annulation Sequence2014

    • Author(s)
      池本英也、吉野達彦、松永茂樹、金井求
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: (印刷中) Issue: 14 Pages: 5424-5431

    • DOI

      10.1021/ja5008432

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Synthesis of Spirooxindoles via Direct Catalytic Asymmetric Aldol-Type Reaction of Isothiocyanato Oxindoles2014

    • Author(s)
      Kato, S.; Kanai, M.; Matsunaga, S.
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 88 Issue: 1 Pages: 475-491

    • DOI

      10.3987/com-13-s(s)60

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Sultam Synthesis via Cu-Catalyzed Intermolecular Carboamination of Alkenes with N-Fluorobenzenesulfonimide2013

    • Author(s)
      Keiichi Kaneko, Tatsuhiko Yoshino, Shigeki Matsunaga, Motomu Kanai
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 15 Issue: 10 Pages: 2502-2505

    • DOI

      10.1021/ol4009848

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rh-Catalyzed Aldehyde-Aldehyde Cross-Akdik Reaction under Base-Free Conditions : In Situ Aldehyde-Derived Enolate Formation through Orthogonal Activation2013

    • Author(s)
      Luqing Lin, Kumiko Yamamoto, Shigeki Matsunaga, Motomu Kanai
    • Journal Title

      Chemistry An Asian Journal

      Volume: 8 Issue: 12 Pages: 2974-2983

    • DOI

      10.1002/asia.201300928

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cp*CoIII触媒によるC-Hアルケニル化/配向基転移を利用した四置換アルケンの合成2015

    • Author(s)
      池本英也、吉野達彦、松永茂樹、金井求
    • Organizer
      日本薬学会第135会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] High Valent Cationic Cp*Co(III)-Catalysis2014

    • Author(s)
      S. Matsunaga
    • Organizer
      2nd International Conference on Organometallics and Catalysis
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2014-10-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 第一遷移金属触媒を活用した精密有機合成~不斉合成およびC-H結合直截変換反応~2014

    • Author(s)
      松永茂樹
    • Organizer
      「阪大基礎工研究会:金属新機能場の開拓を目指して」
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 第一遷移金属触媒を活用した精密有機合成~不斉合成およびC-H結合直截変換反応~2013

    • Author(s)
      松永茂樹
    • Organizer
      東京農工大学 工学研究院 応用科学部門 講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dinuclear Schiff Base Complexes as Bifunctional Asymmetric Catalysts2013

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      錯体化学討論会 国際ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      琉球大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 第一遷移金属触媒を活用した精密有機合成~不斉合成およびC-H結合直截変換反応~2013

    • Author(s)
      松永茂樹
    • Organizer
      千葉大学薬学研究院 若手講演会
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 第一遷移金属触媒を活用した精密有機合成~不斉合成およびC-H結合直截変換反応~2013

    • Author(s)
      松永茂樹
    • Organizer
      東京工業大学 理工学研究科 応用化学専攻 講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

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

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