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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Transition state control study of carbon-hydrogen bond activation reactions

Research Project

Project/Area Number 15KT0063
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

有澤 光弘  大阪大学, 大学院薬学研究科, 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4年度も、令和3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、触媒の状態(ナノ粒子触媒の酸化数や粒子系)をトンネル型電子顕微鏡(TEM)および大型放射光施設でのX線吸収微細構造解析(XAFS)を用いて収集した。さらに、ナノ粒子触媒による新たな反応例を見出した。
以上、本研究は、有機化学・分析化学・計算科学の三者が手を組み、緊密に情報を共有する異分野共同研究体制下、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ることができた。

  • Research Products

    (30 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] West Virginia University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      West Virginia University
  • [Journal Article] Design and synthesis of ether derivatives of spliceostatin A and their biological evaluation towards prostate cancer treatment2023

    • Author(s)
      Hirabayashi Satoru、Li Yue、Ohta Noriko、Ishibashi Airi、Yoshikawa Yusuke、Lin Bangzhong、Fumimoto Megumi、Takehara Tsunayoshi、Nunomura Kazuto、Suzuki Takeyuki、Haruta Junichi、Nimura Keisuke、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 114 Pages: 154288~154288

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.154288

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reagent‐Controlled Regioselective Intramolecular [2+2] Cycloaddition between Vinylsilanes and Allenes2023

    • Author(s)
      Yoshioka Shohei、Takehara Tsunayoshi、Suzuki Takeyuki、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 29 Pages: e202203556

    • DOI

      10.1002/chem.202203556

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Absorption, fluorescence, and two-photon excitation ability of 5-phenyl-13-arylisoindolo[2,1-a]quinolines prepared by one-pot reaction of ring-closing metathesis and 1,3-dipolar cycloaddition2023

    • Author(s)
      Ramon Avena Francisco、Wada Yuki、Ishii Hirokazu、Watakabe Yuki、Tsutsumi Motosuke、Jang Kwangkyun、Otomo Kohei、Qiao Lin、Fujii Yuki、Tsujino Hirofumi、Tsutsumi Yasuo、Nemoto Tomomi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Dyes and Pigments

      Volume: 212 Pages: 111118~111118

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2023.111118

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Intramolecular Migratory Cycloisomerization of 3-Phenoxy Acrylic Acid Ester <i>via</i> C?O Bond Cleavage and C?O/C?C Bonds Formation for 2,3-Disubstituted Benzofurans Synthesis2023

    • Author(s)
      Kuboki Yuichi、Ohno Shohei、Sako Makoto、Murai Kenichi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 71 Pages: 93~100

    • DOI

      10.1248/cpb.c22-00555

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ligand-free reductive coupling of aldehydes with 1,3-dienes using a sulfur-modified Au-supported nickel nanoparticle catalyst2023

    • Author(s)
      Ohta Ryosuke、Shio Yasunori、Akiyama Toshiki、Yamada Makito、Harada Kazuo、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      New Journal of Chemistry

      Volume: 47 Pages: 7694~7700

    • DOI

      10.1039/D3NJ00354J

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbon(sp <sup>2</sup> )‐carbon(sp <sup>3</sup> ) Bond‐forming Cross‐coupling Reactions Using Sulfur‐Modified Au‐Supported Nickel Nanoparticle Catalyst2022

    • Author(s)
      Ohta Ryousuke、Shio Yasunori、Akiyama Toshiki、Yamada Makito、Shimoda Shuhei、Harada Kazuo、Sako Makoto、Hasegawa Jun‐ya、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 11 Pages: e202200229

    • DOI

      10.1002/ajoc.202200229

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design, Synthesis, and Monoamine Oxidase B Selective Inhibitory Activity of <i>N</i>-Arylated Heliamine Analogues2022

    • Author(s)
      Yamada Makito、Hirose Yu、Lin Bangzhong、Fumimoto Megumi、Nunomura Kazuto、Natchanun Sirimangkalakitti、Takahashi Naoyuki、Ohki Yuuta、Sako Makoto、Murai Kenichi、Harada Kazuo、Arai Masayoshi、Suzuki Sayo、Nakamura Tomonori、Haruta Junichi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 13 Pages: 1582~1590

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.2c00228

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Substrate-Assisted Reductive Elimination Determining the Catalytic Cycle: A Theoretical Study on the Ni-Catalyzed 2,3-Disubstituted Benzofuran Synthesis via C?O Bond Activation2022

    • Author(s)
      Miyazaki Ray、Iida Kenji、Ohno Shohei、Matsuzaki Tsuyoshi、Suzuki Takeyuki、Arisawa Mitsuhiro、Hasegawa Jun-ya
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 41 Pages: 3581~3588

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.2c00419

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Double Ring Expansion Strategy for Fused 3-Benzazepines: Alternative Synthesis of the Dolby?Weinreb Enamine2022

    • Author(s)
      Saito Keigo、Aoyama Hiroshi、Sako Makoto、Arisawa Mitsuhiro、Murai Kenichi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 87 Pages: 16947~16951

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02475

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of Ansellone G and Phorbadione2022

    • Author(s)
      Yanagihara Mizushi、Nakahara Kanae、Kishimoto Naoki、Abe Towa、Miura Satoshi、Misumi Shogo、Sako Makoto、Arisawa Mitsuhiro、Murai Kenichi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 87 Pages: 16913~16917

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02278

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A New Tetracyclic Bromopyrrole-Imidazole Derivative through Direct Chemical Diversification of Substances Present in Natural Product Extract from Marine Sponge Petrosia (Strongylophora) sp.2022

    • Author(s)
      Sirimangkalakitti Natchanun、Harada Kazuo、Yamada Makito、Arai Masayoshi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 28 Pages: 143~143

    • DOI

      10.3390/molecules28010143

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マルチタスクロジウム触媒を用いた、1-(allyloxy)-2-(cyclopropylmethyl)benzeneの異性化/環化異性化/芳香族化反応の開発2022

    • Author(s)
      佐藤祐太,松崎剛,嵩原綱吉,佐古真,鈴木健之,村井健一,有澤光弘
    • Organizer
      第20回次世代を担う有機化学シンポジウム(東京)
  • [Presentation] 連続転位反応によるDolby-Weinreb enamineの短工程合成2022

    • Author(s)
      齊藤圭吾, 青山 浩, 佐古 真, 有澤光弘, 村井健一
    • Organizer
      第41回有機合成若手セミナー(オンライン)
  • [Presentation] Iridium-Catalyzed Isomerization/Cycloisomerization/Aromatization of N-Allyl,N-sulfonyl-o-(λ1-silylethynyl)aniline Derivatives to Give Substituted Indole Derivatives2022

    • Author(s)
      J. Qiu, M. Sako, T. Tanaka, T. Matsuzaki, T. Takehara, T. Suzuki, S. Ohno, K. Murai, M. Arisawa
    • Organizer
      28th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress(米国 Santa Barbara)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Carbon-Carbon Bond Formation between 1,4-Naphthoquinone and Ru-Carbene Complex with N-Heterocyclic Carbene (NHC) Ligand via Carbon(sp3)-Hydrogen Bond Activation2022

    • Author(s)
      Y. Wada, T. Takehara, T. Suzuki, K. Murai, M. Sako, M. Arisawa
    • Organizer
      28th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress(米国 Santa Barbara)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gold-Catalyzed Intramolecular [2 + 2] Cycloaddition of Allene-Vinylsilanes to Silabicyclo[3.1.1]heptanes2022

    • Author(s)
      吉岡 祥平, 嵩原 綱吉, 佐古 真, 村井 健一, 鈴木 健之, 有澤 光弘
    • Organizer
      第68回有機金属化学討論会 (オンライン)
  • [Presentation] Ansellone類の合成研究とHIV潜伏感染再活性化能の評価2022

    • Author(s)
      柳原瑞士, 中原佳苗, 岸本直樹, 阿部人和, 三隅将吾, 佐古真, 有澤光弘, 村井健一
    • Organizer
      第64回天然有機化合物討論会(静岡)
  • [Presentation] 酸化的転位反応を用いる2位置換ピペリジンの環縮小反応2022

    • Author(s)
      髙島美怜, 三好 諒, 佐古 真, 有澤光弘, 村井健一
    • Organizer
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会(大阪)
  • [Presentation] 連続環拡大転位反応の開発:縮環3-ベンズアゼピン骨格の構築2022

    • Author(s)
      齊藤圭吾, 青山 浩, 佐古 真, 有澤光弘, 村井健一
    • Organizer
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会(大阪)
  • [Presentation] Niナノ粒子触媒SANiを用いたC(sp2)-C(sp3)クロスカップリング反応2022

    • Author(s)
      太田亮輔, 四尾康徳, 秋山敏毅, 下田周平, 佐古真, 村井健一, 長谷川淳也, 有澤光弘
    • Organizer
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会(大阪)
  • [Presentation] 酸触媒を用いるビシクロブタン誘導体の分子内環化反応2022

    • Author(s)
      高月雅春, 青山浩, 村井健一, 有澤光弘, 佐古真
    • Organizer
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会(大阪)
  • [Presentation] 毒性低減化を目指したSpliceostatinA誘導体の設計・合成と機能評価2022

    • 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, 二村圭祐,有澤光弘
    • Organizer
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム(千葉)
  • [Presentation] 新規キラルボリン酸触媒の設計・合成と触媒活性の評価2022

    • Author(s)
      近重雄大,嵩原綱吉,鈴木健之,村井健一,有澤光弘,佐古真
    • Organizer
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム(千葉)
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いるC(sp3)-C(sp2)[1,5]-シリル転位反応の開発2022

    • Author(s)
      仇稼イ, 松崎 剛, 佐古 真, 村井健一, 上西潤一, 真島和志 ,鈴木健之, 有澤光弘
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会(2023)(千葉)
  • [Presentation] Spliceostatin A誘導体の設計と合成:エノン部位に関する構造活性相関研究2022

    • Author(s)
      平林 怜, 太田徳子, 露口結子, Yue Li, 吉川祐介, Bangzhong Lin, 文元めぐみ, 春田純一, 佐古 真, 村井 健一, 二村 圭祐, 有澤光弘
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会(2023)(千葉)
  • [Presentation] N-アルキル-N-トシル-ortho-アレニルアニリンと金属触媒を用いたトシル基の位置選択的な転位を伴う環化異性化反応2022

    • Author(s)
      吉岡祥平, 佐古 真, 村井健一, 有澤光弘
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
  • [Presentation] 海綿由来インドールアルカロイドtulongicinおよびspongotine類の不斉合成2022

    • Author(s)
      鶴田柊二, Natchanun SIRIMANGKALAKITTI, 佐古真, 有澤光弘, 村井健一
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
  • [Presentation] 連続照射マイクロ波と金属ナノ粒子触媒を用いる反応開発と医薬化学研究への応用2022

    • Author(s)
      有澤光弘
    • Organizer
      日本学術振興会R024委員会ワークショップ
    • Invited
  • [Remarks]

    • URL

      http://gosei.sakura.ne.jp/gosei/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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