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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Ligand Design for Catalytic Asymmetric C-H Bond Functinalization

Research Project

Project/Area Number 18H03906
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

澤村 正也  北海道大学, 理学研究院, 教授 (40202105)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords不斉触媒 / ホスフィン / C-H官能基化 / ホウ素化
Outline of Annual Research Achievements

有機分子のC-H結合を特定の場所で選択的かつ触媒的に活性化し、炭素-炭素結合やヘテロ元素官能基に変換するC-H結合変換反応は、有機化合物の合成法を革新する手法として期待されている。近年の活発な研究によって多様なC-H結合変換反応が開発されている。しかし、キラル触媒によるC-H結合不斉変換反応の研究例は未だ少なく、今後の飛躍的な発展が必要である。本研究の当該年度の実績は以下の通りである。
〈1. プロリノールーホスフィンの応用〉 イリジウム触媒―蟻酸系によるケトンの水素移動型還元において、非酸性sp3-C-H結合による非古典的水素結合と、非酸性sp3-C-H結合と基質芳香環の間のC-H/π相互作用の重要性を確認し、高選択的反応の成果を論文発表した。
〈2. フェノール-カルベン配位子の応用〉 フェノール-カルベン-銅触媒によるシクロプロパノールからのホモえのラート発生と不斉アリル化反応を見い出した。論文発表を目指し、データを取りまとめている。
〈3.不斉C-Hホウ素化反応〉 不斉C-Hホウ素化反応の研究において、新規ホスファイト配位子を尿素置換ピリジン配位子と組み合わせて用いることで、脂肪酸アミドおよびエステルのγ位C-H結合の位置選択的、エナンチオ選択的ホウ素化反応を見出し、不斉発現メカニズムの解明のための理論論計算の結果とともに論文発表を行った。
〈4.2-アルキルアザアレーンのC-H不斉アリル化〉 イソマンニド骨格の両端に単座ホスファイトと嵩高いトリチル置換基を持つ不斉配位子を用いるPd触媒による2-アルキルアザアレーンのC-H不斉アリル化について、反応経路全体の量子化学計算をほぼ完了した。計算を継続して実施しつつ、論文を執筆している。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Ubon Ratchathani University(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      Ubon Ratchathani University
  • [Journal Article] Phosphinylation of Non‐activated Aryl Fluorides through Nucleophilic Aromatic Substitution at the Boundary of Concerted and Stepwise Mechanisms2021

    • Author(s)
      You Zhensheng、Higashida Kosuke、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 60 Pages: 5778~5782

    • DOI

      10.1002/anie.202013544

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of Imidazo[1,5‐ a ]pyridin‐3‐ylidene as a Platform for Metal‐Imidazole Cooperative Catalysis: Silver‐Catalyzed Cyclization of Alkyne‐Tethered Carboxylic Acids2021

    • Author(s)
      Rawat Vishal Kumar、Higashida Kosuke、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 363 Pages: 1631~1637

    • DOI

      10.1002/adsc.202001515

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Copper-catalyzed enantioselective conjugate reduction of α,β-unsaturated esters with chiral phenol?carbene ligands2020

    • Author(s)
      Mimura Shohei、Mizushima Sho、Shimizu Yohei、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      Volume: 16 Pages: 537~543

    • DOI

      10.3762/bjoc.16.50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polystyrene‐Supported PPh3 in Monolithic Porous Material: Effect of Cross‐Linking Degree on Coordination Mode and Catalytic Activity in Pd‐Catalyzed C?C Cross‐Coupling of Aryl Chlorides2020

    • Author(s)
      Matsumoto Hikaru、Hoshino Yu、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya、Miura Yoshiko
    • Journal Title

      ChemCatChem

      Volume: 12 Pages: 4034~4037

    • DOI

      10.1002/cctc.202000651

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ir-Catalyzed Reversible Acceptorless Dehydrogenation/Hydrogenation of N-Substituted and Unsubstituted Heterocycles Enabled by a Polymer-Cross-Linking Bisphosphine2020

    • Author(s)
      Zhang Deliang、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Pages: 5240~5245

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c01905

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iridium‐Catalyzed Enantioselective Transfer Hydrogenation of Ketones Controlled by Alcohol Hydrogen‐Bonding and sp 3 ‐C?H Noncovalent Interactions2020

    • Author(s)
      Murayama Hiroaki、Heike Yoshito、Higashida Kosuke、Shimizu Yohei、Yodsin Nuttapon、Wongnongwa Yutthana、Jungsuttiwong Siriporn、Mori Seiji、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 362 Pages: 4655~4661

    • DOI

      10.1002/adsc.202000615

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polystyrene-Cross-Linking Triphenylphosphine on a Porous Monolith: Enhanced Catalytic Activity for Aryl Chloride Cross-Coupling in Biphasic Flow2020

    • Author(s)
      Matsumoto Hikaru、Hoshino Yu、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya、Miura Yoshiko
    • Journal Title

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      Volume: 59 Pages: 15179~15187

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.0c02404

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric remote C?H borylation of aliphatic amides and esters with a modular iridium catalyst2020

    • Author(s)
      Reyes Ronald L.、Sato Miyu、Iwai Tomohiro、Suzuki Kimichi、Maeda Satoshi、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Science

      Volume: 369 Pages: 970~974

    • DOI

      10.1126/science.abc8320

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dumbbell‐Shaped 2,2’‐Bipyridines: Controlled Metal Monochelation and Application to Ni‐Catalyzed Cross‐Couplings2020

    • Author(s)
      Kim Yongjoon、Iwai Tomohiro、Fujii Sho、Ueno Kosei、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Chemistry ? A European Journal

      Volume: 27 Pages: 2289~2293

    • DOI

      10.1002/chem.202004053

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キラルプロリノール-ホスフィン-銀触媒を用いたイソシアノ酢酸アミドの不斉アルドール反応2021

    • Author(s)
      酒井聡史・今井 洸児・藤岡 茜・東田皓介・清水 洋平・澤村 正也
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Boron-catalyzed α-Allylation of Carboxylic Acids Driven by Photoirradiation2021

    • Author(s)
      Sun Kai, Masato Ueno, Yohei Shimizu, Masaya Sawamura
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] ホウ素触媒を用いた可視光駆動型カルボン酸α位アミノ化反応2021

    • Author(s)
      森沢卓斗・清水洋平・澤村正也
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Defluorophosphinylative Synthesis of Aryl Phosphorus Compounds2021

    • Author(s)
      Zhensheng You, Kosuke Higashida,,Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Photoinduced Copper-Catalyzed Asymmetric Allylic Acylation2021

    • Author(s)
      Yusuke Ueda, Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Cyclization of Alkyne-Tethered Carboxylic Acid with Silver Complexes Bearing Imidazo[1,5-a]pyridine-3-ylidene Ligand as an Acid-Base Cooperative Catalyst2021

    • Author(s)
      Vishal Kumar Rawat, Kosuke Higashida, Masaya Sawamura
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Dumbbell-Shaped 2,2’-Bipyridines: Controlled Metal Monochelation and Application to Ni-catalyzed Cross-Couplings2021

    • Author(s)
      Yongjoon Kim, Tomohiro Iwai, Sho Fujii, Kosei Ueno, Masaya Sawamura
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] Asymmetric Remote C-H Bond Borylation with a Modular Iridium Catalyst2021

    • Author(s)
      Ronald L. Reyes, Miyu Sato, Tomohiro Iwai, Kimichi Suzuki, Satoshi Maeda, Masaya Sawamura
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 光駆動銅触媒不斉アリル位アシル化反応の開発2020

    • Author(s)
      上田悠介・ 岩井智弘・ 澤村正也
    • Organizer
      第32回 万有札幌シンポジウム
  • [Presentation] 果てしない配位子づくりの面白さ2020

    • Author(s)
      澤村正也
    • Organizer
      金沢大学先駆けプロジェクト2020セミナー/第2回大宮研究室ー武田薬品バーチャルシンポジウム
    • Invited
  • [Remarks] 北海道大学大学院理学研究院化学部門 有機金属化学研究室 ホームページ

    • URL

      https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/index.php?id=1

  • [Remarks] Organometallic Chemistry Lab.

    • URL

      https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/index.php?id=25

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 単座配位尿素化合物を含む配位子とそれを含むホウ素化触媒2020

    • Inventor(s)
      澤村正也、ロナルド・ラゾ・レイス、岩井智弘、前田理
    • Industrial Property Rights Holder
      澤村正也、ロナルド・ラゾ・レイス、岩井智弘、前田理
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-133238
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ビピリジン骨格を有する配位子、それを含む錯体及びそれを含む触媒2020

    • Inventor(s)
      澤村まさや、岩井智弘、金容俊
    • Industrial Property Rights Holder
      澤村まさや、岩井智弘、金容俊
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-182709

URL: 

Published: 2023-12-25  

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