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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Stereoselective Reactions Induced by Supramolecular Catalysts

Planned Research

Project AreaPrecise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
Project/Area Number 15H05810
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

石原 一彰  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40221759)

Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords有機化学 / 触媒 / 超分子化学 / 自己組織化 / 化学プロセス
Outline of Annual Research Achievements

酸塩基複合化学を基盤に超分子触媒を精密設計し、その触媒活性中心近傍に所望の反応遷移状態を安定化するための反応場を構築し、高難度分子変換を制御することを研究目的として実施した。2019年度の主な成果を以下に記す。
(1)エナンチオ選択的かつ化学選択的Strecker型反応に有効な光学活性ビナフチルスルホン酸ジリチウム塩触媒を開発し、光学活性α-アミノニトリルの不斉合成及びその後のα-アミノ酸への誘導に成功した。
(2)2-ナフトール類のエナンチオ選択的ホモカップリング反応に有効な鉄(II)-キラルビス(ホスフィンオキシド)錯体触媒を開発し、光学活性1,1'-ビナフトール誘導体の不斉合成に成功した。1,1'-ビナフチル基の7,7'及び6,6'位への置換基誘導体の不斉合成に特に有効であった。
(3)キラル第四級アンモニウム次亜ヨウ素酸塩を触媒に、オキソンを酸化剤に用いるアレノール類のエナンチオ選択的スピロラクトン化反応、スピロエーテル環化反応、及びスピロアミノ環化反応を開発した。酸性のオキソンが効果的であったことから、不斉誘導には水素結合が重要な働きをしていることが示唆される。
(4)デザイン型第四級アンモニウムヨウ化物を触媒前駆体に過酸化水素を酸化剤に用いて化学選択的なortho-キノンメチドの調製方法とタンデム反応の開発に成功した。
(5)鉄(III)トリフラートをラジカルカチオン開始剤に用いる電子不足な基質を用いる[4+2]及び配向選択的[2+2]環化付加反応を開発した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 11 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Chemoselective oxidative generation of ortho-quinone methides and tandem transformations2020

    • Author(s)
      Muhammet Uyanik, Kohei Nishioka, Ryutaro Kondo, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      Nat. Chem.

      Volume: 12 Pages: 353-362

    • DOI

      10.1038/s41557-020-0433-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radical cation-induced crossed [2 + 2] cycloaddition of electron-deficient anetholes initiated by iron(III) salt2020

    • Author(s)
      Takahiro Horibe, Kei Katagiri, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      Adv. Synth. Catal.

      Volume: 960–963 Pages: 960-963

    • DOI

      10.1002/adsc.201901337

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemoselective oxidative spiroetherification and spiroamination of arenols using I+/Oxone catalysis2020

    • Author(s)
      Muhamet Uyanik, Naoto Sahara, Outa Katade, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 22 Pages: 560-564

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b04324

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cationic iron(III) salt as an initiator for radical cation-induced [4 + 2] cycloaddition2020

    • Author(s)
      Takahiro Horibe, Shuhei Ohmura, Kei Katagiri, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 9 Pages: 395-398

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900749

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Initiators for radical cation-induced [2 + 2]- and [4 + 2]-cycloadditions of electron-rich alkenes2020

    • Author(s)
      Takahiro Horibe, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 49 Pages: 107-113

    • DOI

      10.1246/cl.190790

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Highly active chiral dilithium(I) binaphthyldisulfonate catalysts for enantio- and chemoselective Strecker-type reactions2019

    • Author(s)
      Manabu Hatano, Kosuke Nishio, Takuya Mochizuki, Keisuke Nishikawa, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      ACS Catal.

      Volume: 9 Pages: 8178-8196

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b04322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective oxidative coupling reaction of 2-naphthol derivatives catalyzed by chiral diphosphine oxide-iron(II) complexes2019

    • Author(s)
      Takahiro Horibe, Keita Nakagawa, Takashi Hazeyama, Kazuaki Takeda, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 55 Pages: 13677-13680

    • DOI

      10.1039/c9cc07834g

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-performance ammonium hypoiodite/Oxone catalysis for enantioselective oxidative dearomatization of arenols2019

    • Author(s)
      Muhammet Uyanik, Takehiro Kato, Naoto Sahara, Outa Katade, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      ACS Catal.

      Volume: 9 Pages: 11619-11626

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b04322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidation of alcohols and amines2019

    • Author(s)
      Muhammet Uyanik, Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      Patai’s Chemistry of Functional Groups

      Volume: なし Pages: 261-306

    • DOI

      10.1002/9780470682531.pat0945

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 塩化鉄(III)を用いた芳香族ラジカルカチオンの単離と反応性2019

    • Author(s)
      堀部貴大,大村修平,石原一彰
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング

      Volume: 64 Pages: 297-304

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ホウ素Lewis酸-キラルリン酸複合触媒を用いるマルチ選択的[2+2]/[4+2]付加環化反応2019

    • Author(s)
      波多野学,石原一彰
    • Journal Title

      化学工業

      Volume: 70 Pages: 634-642

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] デザイナーC2対称ジアミド型キラルヨードアレーン触媒2019

    • Author(s)
      ウヤヌク ムハメット、石原 一彰
    • Journal Title

      TCIメール

      Volume: 182 Pages: 2-16

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Designer C2-symmetric Chiral Diamide-type Organoiodine Catalysts2019

    • Author(s)
      Muhammet Uyanik and Kazuaki Ishihara
    • Journal Title

      TCIMAIL

      Volume: 182 Pages: 2-14

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ハロゲン結合を利用する触媒反応の開発2020

    • Author(s)
      石原一彰
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Invited
  • [Presentation] ヨウ素を触媒や反応剤に用いる反応開発2019

    • Author(s)
      石原一彰
    • Organizer
      CIRICセミナー No. 2「ハロゲン結合の化学 ~ヨウ素の高度利用をめざして~」
    • Invited
  • [Presentation] キラルπ-Cu(II)触媒を用いるエナンチオ選択的α-フッ素化反応2019

    • Author(s)
      石原一彰
    • Organizer
      モレキュラーキラリティーシンポジウム2019
  • [Presentation] Rational Design of High-Performance Catalysts on Acid-Base Combination Chemistry2019

    • Author(s)
      Kazuaki Ishihara
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Organic Reactions and Processes, Syntheses and Methods for Efficient and Novel Organic Reactions and Processes
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Green Catalysis on Esterifcation, Amidation, and Oxidation2019

    • Author(s)
      Kazuaki Ishihara
    • Organizer
      TCIA 2019 Taiwan Chemistry Forum
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of highly efficient catalytic esterification, amidation, and oxidation2019

    • Author(s)
      Kazuaki Ishihara
    • Organizer
      Organic Seminar (Host: Prof. Jeffrey Chi-Sheng Wu and TCIA), National Taiwan University
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Enantio- and site-selective α-fluorination of N-acyl-3,5-dimethylpyrazoles catalyzed by chiral π-Cu(II) complexes2019

    • Author(s)
      Kazuaki Ishihara, Kazuki Nishimura, Katsuya Yamakawa
    • Organizer
      1st International Conference of Noncovalent Interractions (ICNI)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Enantio- and site-selective α-fluorination of N-acyl-3,5-dimethylpyrazoles catalyzed by chiral π-Cu(II) complexes2019

    • Author(s)
      Kazuaki Ishihara, Kazuki Nishimura, Katsuya Yamakawa
    • Organizer
      HALCHEM IX
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 中分子酸塩基複合触媒の合理的設計2019

    • Author(s)
      石原一彰
    • Organizer
      学術講演会、主催:神戸大学大学院工学研究科 界面科学コロキウム、共催:名大鏡友会関西支部
    • Invited
  • [Presentation] キラルπ-Cu(II)触媒によるエナンチオ選択的α-フッ素化反応2019

    • Author(s)
      石原一彰、西村和揮、山川勝也
    • Organizer
      フルオラス科学研究会第12回シンポジウム(名古屋)
  • [Presentation] 触媒の匠の挑戦:作れるモノから作りたいモノへ2019

    • Author(s)
      石原一彰
    • Organizer
      テクノフェア名大2019 市民公開セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 酸塩基複合化学を基盤とする高機能ハロゲン酸化触媒の設計2019

    • Author(s)
      石原一彰
    • Organizer
      東京工業大学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Chiral Macrocyclic O-Shaped Catalysts for Enantioselective Addition of Lithium Acetylides to Simple Ketones2019

    • Author(s)
      Kazuaki Ishihara, Manabu Hatano, Kenji Yamashita
    • Organizer
      第4回精密制御反応場国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 石原研究室 - Ishihara Group

    • URL

      https://www.ishihara-lab.net/

  • [Remarks] 【プレスリリース】名古屋大学「ヨウ素を触媒に『キノンメチド』の実用的生成法を開発」

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20200330_engg1.pdf

  • [Remarks] 【日本の研究】名古屋大学「ヨウ素を触媒に『キノンメチド』の実用的生成法を開発」

    • URL

      https://research-er.jp/articles/view/87686

  • [Patent(Industrial Property Rights)] カルボン酸アミド化合物の製造方法及び触媒並びにフロー製造システム2020

    • Inventor(s)
      石原一彰,堀部貴大
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-022753
  • [Patent(Industrial Property Rights)] カルボン酸エステル合成用触媒、およびカルボン酸エステルの製造方法2020

    • Inventor(s)
      石原一彰,波多野学
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-037262
  • [Patent(Industrial Property Rights)] カルボン酸エステル合成用触媒、およびカルボン酸エステルの製造方法2020

    • Inventor(s)
      石原一彰,波多野学
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-036987

URL: 

Published: 2021-01-27  

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