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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Metal Complexes with High Catalytic Efficiency Using Unique Ligand Effects

Research Project

Project/Area Number 15H03802
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

大熊 毅  北海道大学, 工学研究院, 教授 (50201968)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords触媒的不斉合成 / 不斉水素化反応 / 不斉異性化反応 / 不斉シアノ化反応 / 部分水素化反応 / ルテニウム錯体 / エナンチオ選択性 / ナノ粒子
Outline of Annual Research Achievements

1.不斉水素化: 1) Ru/PICA型触媒を用い、β-, δ-, ε-ケトエステル類等の不斉水素化を行なった。δ-ケトエステルは、γ-基質と同様に反応条件を変えることでヒドロキシエステルとジオールを作り分けることができた。鏡像体過剰率(ee)は99%に達した。β-, ε-ケトエステル類は反応条件によらず、ヒドロキシエステルを99% eeで与えた。γ-ε-ジケトジエステル化合物の位置選択的水素化によるトリヒドロキシエステル(99% ee)合成に成功した。2) Ru/ジアミン型触媒を用い、種々の置換基をもつN-ベンジルイミン類の不斉水素化を検討した。芳香環に電子供与性および求引性置換基を導入しても高い触媒活性と>90%のエナンチオ選択性が得られた。
2.不斉異性化: 高い反応性と>99%のエナンチオ選択性を示すTolBINAPとN,N-ジブチルジアミンを配位子とするRu錯体触媒によるアリルアルコールのアルデヒドへの不斉異性化の機構解明研究を行なった。配位と脱離が容易なジアミン配位子が効果的に機能する触媒サイクルを提案した。
3.不斉シアノ化: 1) Ru-Li複合金属触媒を用いα-, β-アルコキシ構造やα-エステル構造をもつ官能基化されたアルキニルケトン類の不斉シアノ化を検討し、触媒回転数(TON)=500と99%の光学収率を達成した。2) 光学活性配位子を適切に組み合わせたRu-Li複合金属触媒を用い、アルケニルイミノエステル類およびアリール基質の不斉シアノ化において、TON=500、97%の光学収率を達成した。
4.部分水素化: 均一系Pdナノ粒子を触媒とするアルキン類の部分水素化の基質一般性を検証した。分子内にヒドロキシ基、アミノ基、エステル基等を持つ官能基化されたアルキン基質から (Z)-アルケンをTON=10,000~20,000、97~99%の選択性で得た。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Enantioselective Cyanosilylation of Alkynyl Ketones Catalyzed by Combined Systems Consisting of Chiral Ruthenium(II) Complex and Lithium Phenoxide2018

    • Author(s)
      Ohkuma Takeshi、Kurono Nobuhito、Sakaguchi Yusuke、Yamauchi Kohei、Yurino Taiga
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 360 Pages: 1517~1522

    • DOI

      10.1002/adsc.201701593

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contribution of Unique Heterocyclic Frameworks by Photochemical Reaction of 5- And 6-Membered Heteroaromatics2018

    • Author(s)
      Arai Noriyoshi、Ohkuma Takeshi
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: published online Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemoselectivity Control in the Asymmetric Hydrogenation of γ- and δ-Keto Esters into Hydroxy Esters or Diols2017

    • Author(s)
      Arai Noriyoshi、Namba Takanori、Kawaguchi Kei、Matsumoto Yuki、Ohkuma Takeshi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Pages: 1386~1389

    • DOI

      10.1002/anie.201711363

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Photochemically Promoted Aza-Diels-Alder-Type Reaction: High Catalytic Activity of the Cr(III)/Bipyridine Complex Enhanced by Visible Light Irradiation2017

    • Author(s)
      Arai Noriyoshi、Ohkuma Takeshi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 82 Pages: 7628~7636

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b00838

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] キラルテクノロジー:不斉水素化反応2017

    • Author(s)
      大熊 毅
    • Journal Title

      化学工学

      Volume: 81 Pages: 666~669

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 基礎講座:有機合成化学 (1) 有機化学物のつくりかた事始め2017

    • Author(s)
      新井則義、大熊 毅
    • Journal Title

      現代化学

      Volume: - Pages: 11月号 17~21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 基礎講座:有機合成化学 (2)  あの身近な化合物はこうやってつくられた2017

    • Author(s)
      新井則義、大熊 毅
    • Journal Title

      現代化学

      Volume: - Pages: 12月号 18~23

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of Asymmetric Reactions Catalyzed by Ruthenium Complexes with Two Kinds of Ligands2018

    • Author(s)
      Ohkuma Takeshi
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Invited
  • [Presentation] アルキン誘導体安定化パラジウムナノ粒子触媒を用いたα-ケトエステル類の還元的アミノ化反応2018

    • Author(s)
      宇佐見 宙樹、新井 則義、大熊 毅
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 形式的動的速度論分割を伴うアリルアルコールの不斉水素化反応2018

    • Author(s)
      岡部 祐貴、新井 則義、大熊 毅
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] Ag触媒を用いたベンジル位イソシアノ化反応の開発2018

    • Author(s)
      丹下 裕司、百合野 大雅、大熊 毅
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] Preparative Method for Tetrahydroquinolines using Povarov-type Reaction Photochemically Catalyzed by Cr(III)/bipyridine Complex2018

    • Author(s)
      Arai Noriyoshi、Ohkuma Takeshi
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] Pd触媒による直鎖型アリルイソシアニドの合成反応2017

    • Author(s)
      谷 隆太朗、百合野 大雅、大熊 毅
    • Organizer
      第111回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] ルテニウム触媒による水素化を用いたα-アミノエステルの動的速度論分割2017

    • Author(s)
      上ヶ島 一輝、小松 稜、新井 則義、大熊 毅
    • Organizer
      第29回万有札幌シンポジウム
  • [Presentation] Double Asymmetric Hydrogenation of β,β-Disubstituted α,β-Unsaturated Ketones with Dual Catalytic Systems2017

    • Author(s)
      Ohkuma Takeshi、 Arai Noriyoshi
    • Organizer
      29th International Symposium on Chirality
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ru-KHMDS複合触媒を用いたアルデヒドのエナンチオ選択的トルフルオロメチル化反応2017

    • Author(s)
      山下 裕之、百合野 大雅、大熊 毅
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2017年夏季研究発表会
  • [Presentation] ルテニウム錯体触媒を用いたN-ベンジルイミン類の不斉水素化反応2017

    • Author(s)
      二村 美穂、新井 則義、大熊 毅
    • Organizer
      日本化学会秋季事業第7回CSJ化学フェスタ2017
  • [Presentation] 形式的動的速度論分割を伴うアリルアルコール類の不斉水素化反応2017

    • Author(s)
      岡部 祐貴、新井 則義、大熊 毅
    • Organizer
      日本化学会秋季事業第7回CSJ化学フェスタ2017
  • [Presentation] 形式的動的速度論分割を伴うアリルアルコール類の不斉水素化反応2017

    • Author(s)
      岡部 祐貴、新井 則義、大熊 毅
    • Organizer
      第6回錯体化学若手の会 北海道支部勉強会
  • [Presentation] Asymmetric Hydrogenation and Isomerization Catalyzed by Chiral Ruthenium(II) Complexes2017

    • Author(s)
      Ohkuma Takeshi
    • Organizer
      The 5th International Symposium on AMBITIOUS LEADER’S PROGRAM Fostering Future Leaders to Open New Frontiers in Meterials Science
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 日本化学会平成29年度「学術賞受賞者」ページ

    • URL

      http://www.chemistry.or.jp/news/information/29-7.html

  • [Remarks] 北海道大学研究者ホームページ

    • URL

      http://researchers.general.hokudai.ac.jp/profile/ja.NdPJqMJLAsv96qNLmm41Sg==.html

  • [Remarks] 有機合成化学研究室ホームページ

    • URL

      http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/orgsynth/

  • [Remarks] 北海道大学フロンティア化学教育研究センター センター長ホームページ

    • URL

      http://labs.eng.hokudai.ac.jp/FCC/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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