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2021 Fiscal Year Research-status Report

炭素―水素結合活性化反応の遷移状態制御研究

Research Project

Project/Area Number 15KT0063
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

有澤 光弘  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (40312962)

Project Period (FY) 2015-07-10 – 2023-03-31
Keywords炭素-水素結合活性化反応 / ナノ粒子触媒 / 遷移状態
Outline of Annual Research Achievements

本研究では有機化学・分析化学・計算科学が連携し、緊密に情報を共有することで、従来ブラックボックスである「炭素―水素結合活性化反応の本質」を明らかにし、「炭素―水素結合活性化反応の遷移状態制御」と「安価ですぐれた触媒を設計するうえでの指針確立 」を目標とする。令和3年度も、令和2年度までに得られた結果を基に、炭素(sp3)―水素結合活性化反応を測定対象とし、「均一系触媒系」(N. Chatani et al, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12984.)と、「ナ ノ粒子触媒系」(M. Arisawa et al, Adv Synth. Catal. 2014, 356, 1361.)の両方の系について、律速段階の決定・塩基および溶媒の役割について検討した。また、これらの反応機構を決定するため、得られた結果を詳細に解析し、計算結果の精度を上げる為の工夫を進めた。、実験系においては、計算化学を進める上で必要な対照実験を展開するとともに、ナノ粒子触媒による炭素―水素結合活性化反応の新たな例を見出しており、順調に推移しているところであるが、コロナ禍のため令和3年度は遅れが出ている。さらに、これらナノ粒子触媒の酸化数や粒子系についても、分析研究を展開するSPring-8での実験が実施困難であったことから、令和3年度は遅れが出ている。遅れてはいるが、いずれの研究も少しづつ進んでいる。引き続き、均一系金属触媒および金属ナノ粒子触媒の炭素―水素結合活性化反応における遷移状態について検証を重ねているところである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験系の研究は順調に推移していたが、コロナ禍のため令和3年度は遅れが出ている。さらに、本研究で鍵となるナノ粒子触媒の酸化数や粒子系についても、分析研究を展開するSPring-8での実験が実施困難であったことから、令和3年度は遅れが出ている。

Strategy for Future Research Activity

研究計画通り、均一系金属触媒および金属ナノ粒子触媒の遷移状態を見極めた上で、化学実験・計算を実施し、特許出願および投稿論文作成を進める予定である。

Causes of Carryover

均一系金属触媒および金属ナノ粒子触媒の炭素―水素結合活性化反応における遷移状態について検証を重ね、良好な研究成果が得られているが、コロナウイルス感染拡大問題が発生したため、1年前と同様、当初の予想に反し、金属ナノ粒子触媒系の化学実験・計算が滞った。研究遂行上、均一系金属触媒および金属ナノ粒子触媒の遷移状態を見極めることが不可欠であることから、化学実験・計算を5ヶ月延長後、投稿論文作成に5ヶ月延長する必要が生じた。

  • Research Products

    (31 results)

All 2022 2021

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 5 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Double isomerization/cycloisomerization/aromatization of 1-(allyloxy)-2-(cyclopropylmethyl)benzenes to give 2-ethyl-3-isopropylbenzofurans using a multitasking single rhodium catalyst2022

    • Author(s)
      Sato Yuta、Matsuzaki Tsuyoshi、Takehara Tsunayoshi、Sako Makoto、Suzuki Takeyuki、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 58 Pages: 415~418

    • DOI

      10.1039/D1CC06163A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure-activity Relationship of Indomethacin Derivatives as IDO1 Inhibitors2021

    • Author(s)
      OBATA TOHRU、SHIRATANI SARA、NADA TOMOMI、KASAYA YAYOI、ARISAWA MITSUHIRO、SHUTO SATOSHI、TANAKA MOTOHIRO
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 41 Pages: 2287~2296

    • DOI

      10.21873/anticanres.15004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Iridium-Catalyzed Isomerization/Cycloisomerization/Aromatization of N-Allyl-N-sulfonyl-o-(λ1-silylethynyl)aniline Derivatives to Give Substituted Indole Derivatives2021

    • Author(s)
      Qiu Jiawei、Sako Makoto、Tanaka Tomoyuki、Matsuzaki Tsuyoshi、Takehara Tsunayoshi、Suzuki Takeyuki、Ohno Shohei、Murai Kenichi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 23 Pages: 4284~4288

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01231

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Revisiting Chiral Recognition Mechanism on Chicken Alpha 1-Acid Glycoprotein: Location of Chiral Binding Sites and Insight into Chiral Binding Mechanism2021

    • Author(s)
      Haginaka Jun、Yamashita Taku、Tsujino Hirofumi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Separations

      Volume: 8 Pages: 73~73

    • DOI

      10.3390/separations8060073

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A New Bitterness Evaluation Index Obtained Using the Taste Sensor for 48 Active Pharmaceutical Ingredients of Pediatric Medicines2021

    • Author(s)
      Kojima Honami、Kurihara Toshio、Yoshida Miyako、Haraguchi Tamami、Nishikawa Haruka、Ikegami Saeri、Okuno Takayoshi、Yamashita Taku、Nishikawa Junichi、Tsujino Hirofumi、Arisawa Mitsuhiro、Habara Masaaki、Ikezaki Hidekazu、Uchida Takahiro
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 69 Pages: 537~547

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-01014

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preparation of a platinum nanoparticle catalyst located near photocatalyst titanium oxide and its catalytic activity to convert benzyl alcohols to the corresponding ethers2021

    • Author(s)
      Wada Yuki、Akiyama Toshiki、Harada Kazuo、Honma Tetsuo、Naka Hiroshi、Saito Susumu、Arisawa Mitsuiro
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 11 Pages: 22230~22237

    • DOI

      10.1039/d1ra00988e

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Carbon-Carbon Bond Formation between N-Heterocyclic Carbene Ligand on Ruthenium Carbene Catalysts and 1,4-Naphthoquinone via Intramolecular Carbon(sp3)-Hydrogen Bond Activation2021

    • Author(s)
      Wada Yuki、Takehara Tsunayoshi、Suzuki Takeyuki、Aoki Satoshi、Hibi Takayuki、Sako Makoto、Tsujino Hirofumi、Tsutsumi Yasuo、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 40 Pages: 2901~2908

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.1c00350

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design, Synthesis, and Monoamine Oxidase Inhibitory Activity of (+)-Cinchonaminone and Its Simplified Derivatives2021

    • Author(s)
      Sato Yuta、Oyobe Naoko、Ogawa Takao、Suzuki Sayo、Aoyama Hiroshi、Nakamura Tomonori、Fujioka Hiromichi、Shuto Satoshi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 12 Pages: 1464~1469

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.1c00310

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibitory Activity and Proposed Binding Model of γ-Glutamyl Cysteine, the Precursor of Glutathione, on Angiotensin Converting Enzyme2021

    • Author(s)
      Okajima Chisato、Imakawa Naoki、Nagano Kazuya、Arai Masayoshi、Arisawa Mitsuhiro、Muraoka Misa、Tsujino Hirofumi、Hirata Yoshihiko、Hirata Kazumasa
    • Journal Title

      BPB Reports

      Volume: 4 Pages: 116~119

    • DOI

      10.1248/bpbreports.4.4_116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Product selective reaction controlled by the combination of palladium nanoparticles, continuous microwave irradiation, and a co-existing solid; ligand-free Buchwald?Hartwig amination vs aryne amination2021

    • Author(s)
      Yamada Makito、Ohta Ryousuke、Harada Kazuo、Takehara Tsunayoshi、Haneoka Hitoshi、Murakami Yosuke、Suzuki Takeyuki、Ohki Yuuta、Takahashi Naoyuki、Akiyama Toshiki、Sirimangkalakitti Natchanun、Sako Makoto、Murai Kenichi、Arai Masayoshi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Green Chemistry

      Volume: 23 Pages: 8131~8137

    • DOI

      10.1039/D1GC01782A

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Non-Directed β- or γ-C(sp3)?H Functionalization of Saturated Nitrogen-Containing Heterocycles2021

    • Author(s)
      Mitsuhiro Arisawa、Shohei Ohno、Makoto Miyoshi、Kenichi Murai
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 53 Pages: 2947~2960

    • DOI

      10.1055/a-1483-4575

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent Advances in Metal-Nanoparticle-Catalyzed Coupling Reactions Assisted by Microwave Irradiation2021

    • Author(s)
      Mitsuhiro Arisawa、Makoto Sako
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 53 Pages: 3513~3521

    • DOI

      10.1055/a-1505-0916

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ir 触媒を用いる置換インドールの合成:環化異性化反応vs.転移を伴う環化異性化反応2022

    • Author(s)
      仇 稼イ,田中 健,田中 志幸,佐古 真,松崎 剛,嵩原 綱吉,鈴木 健之,村井 健一,有澤 光弘
    • Organizer
      日本化学会 第102春季年会(2022)
  • [Presentation] 金触媒を用いるビシクロブタンとエノールエーテルの環化反応2022

    • Author(s)
      高月 雅春,佐古 真,村井 健一,青山 浩,有澤 光弘
    • Organizer
      日本化学会 第102春季年会(2022)
  • [Presentation] N-Arylsalsolinol誘導体の設計・合成・機能性評価:生成物選択的リガンドフリーBuchwald-Hartwig反応による合成2022

    • Author(s)
      山田 真希人,林 邦忠,文元 めぐみ,鈴木 小夜,布村 一人,Natchanun Sirimungkalakiti,高橋 直行,大木 裕太,佐古 真,村井 健一,原田 和生,荒井 雅吉,中村 智徳,春田 純一,有澤 光弘
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] Ansellone Gの全合成2022

    • Author(s)
      柳原 瑞士,佐古 真,有澤 光弘,村井 健一
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] オレフィンメタセシスによる新規ベンゾアザシラサイクル合成法の開発とそれを用いたトルバプタンケイ素類縁体の設計・合成・物性評価2022

    • Author(s)
      渡邉 慶悟,吉岡 祥平,林 邦忠,文元 めぐみ,布村 一人,佐古 真,村井 健一,春田 純一,有澤 光弘
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] HIV 潜伏感染再活性化能を有する ansellone A 及びその誘導体の合成と活性評価2021

    • Author(s)
      柳原瑞士,村井健一,岸本直樹,阿部人和,三隅将吾,有澤光弘
    • Organizer
      第19回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [Presentation] モノアミンオキシダーゼ阻害活性を有する(+)-シンコナミノンの全合成・絶対構造決定と構造単純化2021

    • Author(s)
      佐藤祐太,及部奈緒子,小川貴大,鈴木小夜,青山浩,中村智徳,藤岡弘道,周東智,有澤光弘
    • Organizer
      創薬懇話会2021 in 京都
  • [Presentation] 前立腺がん増殖抑制活性を有するSpliceostatin Aとその誘導体合成2021

    • Author(s)
      平林怜,吉川祐介,石橋亜衣里,金田安史,二村圭介,有澤光弘
    • Organizer
      創薬懇話会2021 in 京都
  • [Presentation] Ansellone A及びその誘導体の合成とHIV潜伏感染再活性化能の評価2021

    • Author(s)
      柳原瑞士,村井健一,岸本直樹,阿倍人和,三隅将吾,有澤光弘
    • Organizer
      創薬懇話会2021 in 京都
  • [Presentation] Pd ナノ粒子触媒、連続照射マイクロ波および共存金属固体を用いたリガンドフリーBuchwald-Hartwig 反応2021

    • Author(s)
      山田真希人,太田亮輔,高橋直行,大木裕太,佐古 真,村井健一,有澤光弘
    • Organizer
      第41回有機合成若手セミナー
  • [Presentation] ナノ粒子触媒、連続照射マイクロ波及び共存金属固体を用いた化学選択的なリガンドフリーBuchwald-Hartwigアミノ化反応2021

    • Author(s)
      山田真希人,太田亮輔,原田和生,大木裕太,高橋直行,秋山敏毅,シリマンカラキッティ ナッチャヌン,佐古真,村井健一,有澤光弘
    • Organizer
      第67回有機金属化学討論会
  • [Presentation] Rh触媒を用いたイナミドとエノールエーテルによる環化異性化反応2021

    • Author(s)
      田中志幸,仇稼イ,大野祥平,佐古真,村井健一,有澤光弘
    • Organizer
      第67回有機金属化学討論会
  • [Presentation] Spliceostatin A とその低毒性型誘導体合成2021

    • Author(s)
      平林 怜,吉川 祐介,石橋 亜衣里,佐古 真,村井 健一,金田 安史,二村 圭介,有澤 光弘
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] N-ヘテロ環状カルベン(NHC)リガンドを有するルテニウムカルベン錯体と1,4-ナフトキノンの炭素-炭素結合形成反応;新規青色吸収色素骨格の創製2021

    • Author(s)
      和田祐希,嵩原綱,鈴木健之,村井健一,佐古真,有澤光弘
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いた N -アリル-N -スルホニル-o -(λ1-シリルエチニル)アニリン誘導体の異性化/環化異性化/芳香族化によるインドール誘導体の合成2021

    • Author(s)
      Qiu Jiawei,田中志幸,佐古真,松崎剛,嵩原綱吉,鈴木健之,大野祥平,村井健一,有澤光弘
    • Organizer
      第50回複素環化学討論会
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた3-フェノキシアクリル酸誘導体の炭素-酸素結合切断反応/炭素-炭素結合形成反応によるベンゾフラン誘導体の合成2021

    • Author(s)
      窪木勇一,大野祥平,佐古 真,村井健一,有澤光弘
    • Organizer
      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
  • [Presentation] Ni ナノ粒子触媒SANi を用いたアルデヒドのホモアリル化反応 ―環境調和型有機合成を志向した反応開発―2021

    • Author(s)
      太田亮輔,四尾康徳,佐古 真,村井健一,有澤光弘
    • Organizer
      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
  • [Presentation] Design, Synthesis, and Monoamine Oxidase Inhibitory Activity of (+)-Cinchonaminone and Its Simplified Derivatives2021

    • Author(s)
      Sato Yuta, Oyobe Naoko, Ogawa Takao, Suzuki Sayo, Aoyama Hiroshi, Nakamura Tomonori, Fujioka Hiromichi, Shuto Satoshi, Arisawa Mitsuhio
    • Organizer
      AIMECS 2021 (13th AFMC INTERNATIONAL MEDICINAL CHEMISTRY SYMPOSIUM)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-Assembled Multilayer-Stabilized Metal Nanoparticle Catalyst for Functional Molecular Synthesis: in-situ Metal Nanoparticle and Nanospace Simultaneous Organization2021

    • Author(s)
      Mitsuhiro Arisawa
    • Organizer
      第5回 Yoshida Prize Symposium Distinguished Lecture
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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