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2017 Fiscal Year Annual Research Report

新しい触媒的芳香環構築反応を駆使したらせんπ造形

Planned Research

Project Areapi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions
Project/Area Number 26102004
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

田中 健  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40359683)

Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords有機合成化学
Outline of Annual Research Achievements

カチオン性ロジウム(I)触媒を用いて、末端アルキンと不活性内部アルキンとの化学および位置選択的[2+2+2]付加環化反応、およびジインとアセナフチレンとの不斉[2+2+2]付加環化反応を開発した。また、カチオン性ロジウム(I)錯体触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応により、ホスファ[9]ヘリセンの不斉合成、ジベンゾ[7]ヘリセンのの不斉合成とダブルジベンゾ[6]ヘリセンの合成に成功した。さらに、カチオン性ロジウム(I)触媒を用いたキラルヘキサインの分子内[2+2+2]付加環化反応により、バニスター型分子の不斉合成にも成功した。これらのキラル分子は、CPLスペクトルおよびECDスペクトルにおいて比較的大きな異方性因子を示すことがわかった。π結合活性化反応による触媒的環構築法も検討し、カチオン性金(I)および銀(I)触媒を用いたジアルキニルケトンのエナンチオ選択的分子内連続ヒドロアリール化反応による、カルボ[6]ヘリセンおよびS字型ダブルカルボ[10]ヘリセンの不斉合成に成功した。σ結合活性化反応による触媒的環構築法も検討し、電子不足Cpロジウム(III)触媒を用いると、安息香酸とアルキンとの脱炭酸を伴う酸化的[2+2+2]付加環化反応が室温にて高収率で進行することを見出した。炭素―ケイ素結合活性化による触媒的環構築法も検討し、カチオン性ロジウム(I)/BINAP錯体触媒を用いた環化異性化反応により、ベンゾフラニリメチリデンベンゾオキサシロールの簡便合成に成功した。また、反応機構と高効率固体蛍光機構を計算および結晶構造解析により解明した。さらに、不斉環化異性化反応によるベンゾフラニリメチリデンベンゾオキサシロールの不斉合成にも成功し、得られたベンゾフラニリメチリデンベンゾオキサシロールは、高効率固体蛍光を示すことを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成29年度の研究では、カチオン性ロジウム(I)触媒を用いて、π共役分子合成の鍵反応となる化学および位置選択的[2+2+2]付加環化反応、および不斉[2+2+2]付加環化反応を開発した。また、ホスファ[9]ヘリセンの不斉合成、ジベンゾ[7]ヘリセンのの不斉合成とダブルジベンゾ[6]ヘリセンの合成、バニスター型分子の不斉合成にも成功した。さらに、カチオン性金(I)および銀(I)触媒を用いたジアルキニルケトンのエナンチオ選択的分子内連続ヒドロアリール化反応による、カルボ[6]ヘリセンおよびS字型ダブルカルボ[10]ヘリセンの不斉合成などにも成功した。このように、研究計画はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後も触媒的不斉環化反応の高度化を精力的に進めると共に、様々な高歪みキラル芳香族化合物の触媒的不斉合成を検討する予定である。

  • Research Products

    (61 results)

All 2018 2017

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (51 results) (of which Int'l Joint Research: 25 results,  Invited: 12 results)

  • [Journal Article] Catalytic Enantioselective Synthesis of Planar Chiral Cyclophanes2018

    • Author(s)
      K. Tanaka
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 91 Pages: 187-194

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170346

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2 + 2 + 2] Cycloaddition of Unsymmetrical α,ω-Diynes with Acenaphthylene2018

    • Author(s)
      Aida Yukimasa、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 83 Pages: 2617~2626

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b03042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhodium-mediated enantioselective synthesis of a benzopicene-based phospha[9]helicene: the structure-property relationship of triphenylene- and benzopicene-based carbo- and phosphahelicenes2018

    • Author(s)
      Nishigaki Shuhei、Murayama Koichi、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      Materials Chemistry Frontiers

      Volume: 2 Pages: 585~590

    • DOI

      10.1039/C7QM00581D

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Single and Double Dibenzohelicenes by Rhodium-Catalyzed Intramolecular [2+2+2] and [2+1+2+1] Cycloaddition2018

    • Author(s)
      Yamano Ryota、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 24 Pages: 6364~6370

    • DOI

      10.1002/chem.201706008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhodium-Catalyzed Cascade Synthesis of Benzofuranylmethylidene-Benzoxasiloles: Elucidating Reaction Mechanism and Efficient Solid-State Fluorescence2018

    • Author(s)
      Namba Tomoya、Hayashi Yoshihiro、Kawauchi Susumu、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 24 Pages: ASAP

    • DOI

      10.1002/chem.201800381

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Synthesis of Fully Benzenoid Single and Double Carbohelicenes via Gold-Catalyzed Intramolecular Hydroarylation2018

    • Author(s)
      Satoh Masakazu、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 24 Pages: 5434~5438

    • DOI

      10.1002/chem.201800986

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhodium-Catalyzed Enantioselective Synthesis and Properties of Silicon-Stereogenic Benzofuranylmethylidene-Benzoxasiloles2018

    • Author(s)
      Namba Tomoya、Shibata Yu、Sugiyama Haruki、Teraoka Kota、Uekusa Hidehiro、Tanaka Ken
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Pages: in press

    • DOI

      10.1246/cl.180214

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Synthesis of Configurationally Stable Gelander-Type p-Terphenyls via Rhodium-Catalyzed Intramolecular Double [2+2+2] Cycloaddition2018

    • Author(s)
      Kimura Yuki、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Pages: in press

    • DOI

      10.1246/cl.180203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of [8]Cycloparaphenylene-octacarboxylates via Rh-Catalyzed Stepwise Cross-Alkyne Cyclotrimerization2017

    • Author(s)
      Hayase Norihiko、Miyauchi Yuta、Aida Yukimasa、Sugiyama Haruki、Uekusa Hidehiro、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 19 Pages: 2993~2996

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01231

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhodium-Catalyzed Chemo- and Regioselective Intermolecular Cross-Cyclotrimerization of Nonactivated Terminal and Internal Alkynes2017

    • Author(s)
      Nishigaki Shuhei、Shibata Yu、Tanaka Ken
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 82 Pages: 11117~11125

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02121

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rhodium-Ctalyzed Cycloisomerization Through 1,2-Silicon/1,3-Carbon Migration Constructing Stereogenic Silicon Centers2018

    • Author(s)
      Tomoya Namba, Yu Shibata, Ken Tanaka.
    • Organizer
      International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enantioselective Synthesis of Carbo[6]helicenes by Gold-Catalyzed Intramolecular Hydroarylation2018

    • Author(s)
      佐藤 昌和, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed Intermolecular Cross-Cyclotrimerization of Non-Activated Terminal and Internal Alkynes and Its Application to Synthesis of Symmetrically Multi-Functionalized Cycloparaphenylenes2018

    • Author(s)
      西垣 柊平, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition of a,w-Diynes with Acenaphthylene at Room Temperature2018

    • Author(s)
      會田 侑正, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Catalytic Activity of Cyclopentadienyl-Rhodium(III) Complexes with Pendant Amides2018

    • Author(s)
      Yu Shibata, Soichi Yoshizaki, Ken Tanaka
    • Organizer
      International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金(I)触媒を用いたエンイノン類のピリリウム中間体を経由する分子内不斉[4+2]環化反応2018

    • Author(s)
      越川 拓海, 佐藤 昌和, 益富 光児, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] 金触媒を用いた分子内ヒドロアリール化反応による高次カルボヘリセンの不斉合成とキロプティカル特性2018

    • Author(s)
      佐藤 昌和, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた不活性末端アルキンおよび内部アルキンの分子間交差環化三量化反応の開発と多官能性シクロパラフェニレンの合成への応用2018

    • Author(s)
      西垣 柊平, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた付加環化反応による非対称ヘリセン類縁体の不斉合成2018

    • Author(s)
      木下 涼香, 山野 諒太, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いたアルキンの環化三量化反応によるケージ型分子の合成2018

    • Author(s)
      早瀬 升彦, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] ペンダントアミド部位を有するCpロジウム(III)触媒を用いたベンズアミドの酸化的C-H官能基化反応2018

    • Author(s)
      吉村 凌, 柴田 祐, 山田 高之, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた環化異性化反応によるベンゾフラニルメチリデンベンゾオキサシロールの合成と光学特性2018

    • Author(s)
      難波知也, 柴田祐, 田中健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] 修飾CpRh(III)触媒を用いたN-アシロキシアミドとアルキンの形式的Lossen転位を伴うC-H官能基化反応2018

    • Author(s)
      山田 高之, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] 電子不足CpEロジウム(III)触媒を用いた安息香酸とジインとの脱炭酸を伴う酸化的環化反応2018

    • Author(s)
      本庄 悠朔, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] 還元的錯形成による三置換(III)錯インデニルロジウム体の合成とC-H官能基化反応への応用2018

    • Author(s)
      寺澤 純一, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた2-シリルエチニルフェノールからベンゾオキサシロールへの環化異性化の反応機構の計算化学的研究2018

    • Author(s)
      林 慶浩, 難波 知也, 川内 進, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた1,6-エンインとシクロプロピリデンアセトアミドとの不斉[2+2+1]付加環化反応2018

    • Author(s)
      鈴木 峻介, 中村 悠, 西垣 柊平, 益富 光児, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition2018

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      Asian Core Program Lectureship Award (Seoul National Univ, Korea)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition2018

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      Asian Core Program Lectureship Award (Hanyang Univ, Korea)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition2018

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      Asian Core Program Lectureship Award (KAIST, Korea)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition Reactions2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture, Dalian University of Technology)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Gold-Catalyzed Enantioselective Helicene Synthesis2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture,Dalian University of Technology, Panjin Campus)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Construction of Stereogenic Silicon Centers by Rhodium-Catalyzed Cycloisomerization Involving 1,2-Silicon/1,3-Carbon Migration2017

    • Author(s)
      難波 知也, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      The 19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis (OMCOS19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rhodium(III)-Catalyzed Sequential Formal Lossen Rearrangement/Oxidative [3+2] Annulation of N-Acyloxybenzamides with Alkynes(Poster Presentation)2017

    • Author(s)
      山田高之, 柴田 祐, 吉崎聡一, 田中 健
    • Organizer
      The 19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis (OMCOS 19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Catalytic Activity of Tunable Cyclopentadienyl-Rhodium(III) Complexes with Pendant Amides2017

    • Author(s)
      吉崎聡一, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      The 19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis (OMCOS 19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis, Structure, and Photophysical Properties of Dibenzo[7]helicenes and Twisted Anthracenes2017

    • Author(s)
      山野 諒太, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      Chirality 2017 (ISCD-29)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enantioselective Synthesis of Carbohelicenes by Gold-Catalyzed Intramolecular Hydroarylation2017

    • Author(s)
      佐藤 昌和, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      Chirality 2017 (ISCD-29)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition of α, ω-Diynes with Acenaphtylene2017

    • Author(s)
      會田 侑正, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Physical Properties of Multi-Functionalized Cyclo-paraphenylenes via Rhodium-Catalyzed Cyclotrimerization of Alkynes2017

    • Author(s)
      西垣 柊平, 植草 秀裕, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enantioselective Synthesis, Crystal Structures, and Photophysical/Chiroptical Properties of Benzopicene-Based [9]Helicene-like Molecules2017

    • Author(s)
      柴田 祐, 村山 浩一, 田中 健
    • Organizer
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of Functionalized Indenyl-Rhodium(III) Complexes by Reductive Complexation and Their Catalytic Activity for C-H Bond Functionalization2017

    • Author(s)
      寺澤 純一, 柴田 祐, 木村 雄貴, 田中 健
    • Organizer
      第64回有機金属化学討論会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]環化三量化反応による多官能性[8]シクロパラフェニレンの合成2017

    • Author(s)
      早瀬 升彦, 宮内 祐太, 會田 侑正, 杉山 晴紀, 植草秀裕, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      第28回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた非対称α,ω-ジインとアセナフチレンとの不斉[2+2+2]付加環化反応2017

    • Author(s)
      會田 侑正, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      第28回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応によるヘリセン誘導体のエナンチオ選択的合成と物性2017

    • Author(s)
      山野 諒太, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      第28回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Coupling Reactions of N-Acyloxyamides with Alkynes via Formal Lossen Rearrangement Catalyzed by Modified Cp Rhodium(III) Complexes2017

    • Author(s)
      山田 高之, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      第64回有機金属化学討論会
  • [Presentation] Oxidative and Decarboxylative [2+2+2] Annulation of Benzoic Acids with Alkynes Catalyzed by an Electron-Deficient Rhodium(III) Complex2017

    • Author(s)
      本庄 悠朔, 柴田 祐, 工藤 瑛士, 難波 知也, 益富 光児, 田中 健
    • Organizer
      第64回有機金属化学討論会
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた末端アルキンと電子豊富内部アルキンとの環化三量化による多官能性シクロパラフェニレンの合成2017

    • Author(s)
      西垣 柊平, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      第28回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] Modified Cp Ligands for Rh(III)-Catalyzed C-H Bond Functionalization2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture, Shanghai Institute of Organic Chemistry, China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modified Cp Ligands for Rh(III)-Catalyzed C-H Bond Functionalization2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture, Nanjing University, China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modified Cp Ligands for Rh(III)-Catalyzed C-H Bond Functionalization2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture, Hangzhou Normal University, China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modified Cp Ligands for Rh(III)-Catalyzed C-H Bond Functionalization2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture, Zhejiang University of Technology, China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modified Cp Ligands for Rh(III)-Catalyzed C-H Bond Functionalization2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture, Xiamen University, China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modified Cp Ligands for Rh(III)-Catalyzed C-H Bond Functionalization2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      (Invited Lecture, East China Normal University, China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高歪み芳香族化合物の合成:芳香環構築によるアプローチ2017

    • Author(s)
      田中 健
    • Organizer
      第7回 CSJ化学フェスタ2017 JST特別企画:ACT-Cプログラムが生み出す未来の化学技術
    • Invited
  • [Presentation] 還元的錯形成による修飾インデニルロジウム(III)錯体の合成と触媒活性2017

    • Author(s)
      寺澤 純一, 柴田 祐, 木村 雄貴, 田中 健
    • Organizer
      第7回 CSJ化学フェスタ2017
  • [Presentation] 電子不足ロジウム(III)触媒を用いた安息香酸と内部アルキンとの室温での脱炭酸を伴う酸化的[2+2+2]環化反応2017

    • Author(s)
      本庄 悠朔, 柴田 祐, 工藤 瑛士, 難波 知也, 益富 光児, 田中 健
    • Organizer
      第7回 CSJ化学フェスタ2017
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いたアルキンの段階的環化三量化反応によるシクロパラフェニレンの合成2017

    • Author(s)
      早瀬 升彦, 宮内 祐太, 會田 侑正, 杉山 晴紀, 植草 秀裕, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      第7回 CSJ化学フェスタ2017
  • [Presentation] ロジウム触媒を用いた付加環化反応によるヘリセン誘導体のエナンチオ選択的合成と物性2017

    • Author(s)
      山野 諒太, 柴田 祐, 田中 健
    • Organizer
      π造形科学第4回公開シンポジウム
  • [Presentation] Synthesis of highly fluorescent benzoxasiloles via rhodium-catalyzed cycloisomerization through 1,2-Si/1,3-C-Migration2017

    • Author(s)
      Tomoya Namba, Yu Shibata, Ken Tanaka.
    • Organizer
      π造形科学第4回公開シンポジウム
  • [Presentation] Rhodium-Catalyzed 1,2-Silicon/1,3-Carbon Migration and Oxycyclization Cascade2017

    • Author(s)
      Ken Tanaka
    • Organizer
      ICCEOCA-12, ARNCEOCA-3
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金触媒を用いた分子内連続ヒドロアリール化反応によるカルボヘリセンのエナンチオ選択的合成2017

    • Author(s)
      佐藤昌和, 柴田祐, 田中健
    • Organizer
      第74回有機合成化学協会関東支部シンポジウム

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Published: 2018-12-17  

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