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ルイス塩基触媒と分子内ケイ素移動とを融合させた新規有機触媒反応システムの開発

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 26105719
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 InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

松谷 裕二  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (50255858)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords有機化学 / 有機触媒
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに見出だした新規な有機触媒反応、即ち、βーシリル共役エノンおよび求電子剤(ハロゲン化アルキル)に対してNHC(N-Heterocyclic Carbene)型有機触媒を作用させて、シリルジエノールエーテル類を生成する反応について、まずは求電子剤の適用範囲について精査した。その結果、炭素分岐型のハロゲン化アルキルが最も良好な結果を与える一方で、カルボニル化合物やエポキシドなど他の求電子剤は本反応系には適用が難しいことが判明した。
引き続き、本反応系の触媒効率を向上させるための条件最適化について検討を行った。種々検討を行った結果、溶媒としては1,4-ジオキサン、反応温度は110°C、用いる塩基は炭酸カリウム、基質濃度は0.5Mが最適であった。さらに、有機触媒としてのNHCについても最適なものを探索した。イミダゾールやチアゾール母核のNHCでは本反応は進行せず、トリアゾール母核のNHCが必須であることが分かったが、単純なトリフェニル置換体では触媒効率が悪く、40mol%を用いて収率が54%と、TONは1.35に留まっていた。そこで、NHCの置換基効果について精査を行った。その結果、電子供与性の置換基を有するNHCの方が反応性が高まり、特にトリメトキシフェニル置換トリアゾールをNHCとして用いたところ、TONは2.25まで向上した。
生成物のシリルジエノールエーテル体の立体化学については、(Z,E)体と(Z,Z)体の幾何異性体比率が概ね9:1以上と良好であった。
以上のように、立体選択的に合成素子として有用なシリルジエノールエーテル類を与える、新規な有機触媒反応系を見出だし、その触媒効率をNHCの構造をチューニングすることで向上させることに成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] NHC型触媒とシリル転位による新規シリルジエノールエーテル合成法の開発2016

    • Author(s)
      松谷裕二
    • Organizer
      「有機分子触媒による未来型分子変換」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-01-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Novel NHC-catalyzed synthesis of silyl dienol ethers via 1,4-Brook rearrangement.2015

    • Author(s)
      Amano H, Sugimoto K, Matsuya Y.
    • Organizer
      2015 International Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NHC触媒を用いたβ-シリルエノンのBrook転位反応によるシリルジエノールエーテル構築法の開発.2015

    • Author(s)
      天野央己, 杉本健士, 松谷裕二.
    • Organizer
      平成27年度有機合成化学北陸セミナー
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2015-10-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] NHC-catalyzed transformation of β-silylated enones to silyl dienol ethers via silyl migration.2015

    • Author(s)
      Sugimoto K, Amano H, Matsuya Y.
    • Organizer
      The 39th Naito Conference, The chemistry of organocatalysts
    • Place of Presentation
      Sapporo (Japan)
    • Year and Date
      2015-07-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NHC型触媒とシリル転位による新規シリルジエノールエーテル合成法の開発2015

    • Author(s)
      天野央己、杉本健士、松谷裕二
    • Organizer
      第8回有機触媒シンポジウム兼「有機分子触媒による未来型分子変換」第5回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2015-05-10 – 2015-05-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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