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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular Disconnection Chemistry by Transition-metal Catalysis

Research Project

Project/Area Number 16H04148
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

山口 潤一郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00529026)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
KeywordsC-C結合活性化 / ヘテロ環 / ヒドロホウ素化 / 非対称二座配位子
Outline of Annual Research Achievements

本研究は炭素-炭素結合切断反応を起点とする、触媒的カップリング反応・付加反応・酸化反応という革新的な有機合成反応およびそれを促進する新規触媒の開発を目的とした。本年度は芳香族エステルの脱カルボニル型カップリング反応の拡張とシクロプロパンのsp3炭素-炭素結合に対するヒドロホウ素化の開発に着手した。
前者に関しては、3つの新たな求核剤を用いた新規芳香族エステルの脱カップリング反応の開発に成功した。ヘテロ芳香環エステルとケトンのα-アリール化反応、芳香族エステルの脱カルボニル型炭素-リン結合形成反応、ニッケル触媒による芳香族エステルの脱カルボニル型アルキル化反応である。いずれの反応もニッケルおよびパラジウム触媒に独自に開発したdcypt[3,4-ビス(ジシクロヘキシルホスフィノ)チオフェン]が効果的であった。この3つに加えて、チオエステルの脱カルボニル型エーテル化反応の開発にも成功した。
後者に関しては、シクロプロパンのヒドロホウ素化による、炭素-炭素結合開裂型付加反応の開発に成功した。イリジウム触媒及び適切な含窒素非対称二座配位子を用いると、C-Hボリル化を伴わず、化学選択的にヒドロホウ素化を進行させることに成功した。また、共同研究により計算科学による反応機構解明を行い、ヒドロホウ素化反応の推定反応機構を支持する結果を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

これまで挑戦されていない炭素-炭素結合活性化反応を標的とし精密分子触媒を用いて、それを開裂できることを明らかとし、そこから新しい結合生成法を見出すことを1つの目的としている。芳香族エステルのエステル開裂反応に関しては順調に求核剤の拡大に成功し、さらにシクロプロパンの開裂反応に関しても、これまでに報告がないアルカンのヒドロホウ素化反応である。本研究は当初の計画以上に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

より新しい芳香族エステルの脱カルボニル型変換反応の求核剤の開発、ここから見いだした新しい芳香環官能基転移反応の開発、また新たな炭素結合の開裂を伴う酸化反応に関しても検討を行う予定である。

  • Research Products

    (25 results)

All 2018 2017

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 18 results)

  • [Journal Article] Design, synthesis and evaluation of γ-turn mimetics as LSD1-selective inhibitors2018

    • Author(s)
      Ota, Y; Miyamura, S.; Araki, M; Itoh, Y.; Yasuda, S.; Masada, M.; Taniguchi, T.; Sowa, Y.; Sakai, T.; Itami, K.; Yamaguchi, J.; Suzuki, T.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 26 Pages: 775-785

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2017.12.045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decarbonylative C-P Bond Formation using Aromatic Esters and Organophosphorus Compounds2018

    • Author(s)
      Issiki, R.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 20 Pages: 1150-1153

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b00080

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Fully Arylated(Hetero)arenes by Coupling Reaction2018

    • Author(s)
      Asako, T.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      J. Synth. Org. Chem. Jpn.

      Volume: 76 Pages: 98-110

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.98

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thiazole-based sigma-1 receptor ligands: Diversity by late-stage C-H arylation of thiazoles, structure affinity and selectivity relationships and molecular interactions2017

    • Author(s)
      Kokornaczyk, A.; Schepmann, D.; Yamaguchi, J.; Itami, K.; Laurini, E.; Fermeglia, M.; Pricl, S.; Wnsch, B
    • Journal Title

      ChemMedChem

      Volume: 12 Pages: 1070-1080

    • DOI

      10.1002/cmdc.201700166

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cross-coupling of Aromatic Esters and Amides2017

    • Author(s)
      Takise, R.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      Chem. Soc. Rev.

      Volume: 46 Pages: 5864-5888

    • DOI

      10.1039/C7CS00182G

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Octaaryl Naphthalenes and Anthracenes with Different Substituents2017

    • Author(s)
      Suzuki, S.; Itami, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: 56 Pages: 15010-15013

    • DOI

      10.1002/anie.201709332

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic α-Arylation of Ketones with Heteroaromatic Esters2017

    • Author(s)
      Isshiki, R.; Takise, R.; Itami, K.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 28 Pages: 2599-2603

    • DOI

      10.1055/s-0036-1589120

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 結合切断に着目した合成反応の開発2018

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      大阪大学工学研究科
    • Invited
  • [Presentation] 結合切断化学に基づいた分子合成研究2018

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      早稲田大学 理工学術院総合研究所・サイエンス・サロン談話会(第45回)
    • Invited
  • [Presentation] Modular Synthesis of Multiarylated Aromatics2018

    • Author(s)
      Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      Asian International Symposium
    • Invited
  • [Presentation] 化学ウェブサイト構築による化学教育への貢献2018

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      日本化学会化学教育賞受賞講演
    • Invited
  • [Presentation] 電子ノートに期待するもの2018

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      研究記録作成の重要性とアカデミアでの電子実験ノート活用の提案、千葉
    • Invited
  • [Presentation] ヘプタアリールインドールの網羅的合成法の開発2018

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      CSJカレントレビュー「天然物の全合成」講演会
    • Invited
  • [Presentation] 留学から始まった人的交流と研究2018

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      日本薬学会第138年会、金沢
    • Invited
  • [Presentation] 芳香族分子の新奇カップリング法・合成法の開発2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      先進研究講演会・早稲田大学
    • Invited
  • [Presentation] Decarbonylative Coupling of Aromatic Esters2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      第2回精密制御反応場国際シンポジウム・大阪大学
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Fully Arylated Arenes, Acenes, and Benzoheteroles2017

    • Author(s)
      Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      ISPAC 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Decarbonylative transformation of aromatic esters and multi-arylation of arenes2017

    • Author(s)
      Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      Gordon Research Conference “Heterocyclic Compounds”, Salve Regina University, Newport
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Aromatic Molecules: Decarbonylative Coupling and Multiple Arylation2017

    • Author(s)
      Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      Boston College, Boston
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Aromatic Molecules: Decarbonylative Coupling and Multiple Arylation2017

    • Author(s)
      Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      Boston University, Boston,
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 芳香族分子の新奇カップリング法・合成法の開発2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      岐阜薬科大学大学院講義
    • Invited
  • [Presentation] カガクをつなげるインターネット2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      サイエンスアゴラ、東京
    • Invited
  • [Presentation] ウェブ運営と化学研究:両取りは可能か?2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      第49回若手ペプチド夏の勉強会、長崎
    • Invited
  • [Presentation] Making bonds by breaking bonds: An unconventional approach to making molecules2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      大塚有機合成シンポジウム2017、徳島
    • Invited
  • [Presentation] Making bonds by breaking bonds: An unconventional approach to making molecules2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      東日本スクリプス会、東京
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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