2019 Fiscal Year Research-status Report
The development of a carbon-carbon bond formation method from alkyl tosylates as carbon sources
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18K05106
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
米山 公啓 広島大学, 工学研究科, 助教 (80432681)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脂肪族トシラート / ニッケル触媒 / コバルト触媒 / クロスカップリング反応 / アミド化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炭素-炭素結合を豊富に存在するアルコールから合成する手法は、合成経路の簡略化や天然資源の有効活用に繋がる次世代の炭素-炭素結合形成法と考えられ る。本研究では、脂肪族アルコールから容易に調整できる脂肪族トシラートを基質に用い、「求核性コバルト触媒と脂肪族トシラートによるアルキルコバルト種の発生」と「アルキルコバルト種とニッケル触媒によるアルキルニッケル種の発生」を組み合わせたsp3C-sp3Cクロスカップリング反応およびを開発した。さらに、本研究を脂肪族トシラートのアミド化反応にも発展させた。
本クロスカップリング反応では、ニッケル触媒の配位子として、4,4'位の置換基を持つビピリジン配位子が効果的であり、さらにその置換基の嵩が大きくなるにつれ、クロスカップリング体の効率が向上することがわかり、4,4'位にtert-ブチル基を持つビピリジン配位子が最も効果的であることを明らかにした。本クロスカップリング反応は、3級トシラートやハロゲン化物は使用できないが、2級脂肪族トシラートと1級脂肪族ハロゲン化物だけでなく、1級脂肪族トシ ラートと1級脂肪族ハロゲン化物の効率的なクロスカップリングにも利用できることがわかった。
さらに、本手法は、脂肪族トシラートのアミド化反応にも応用できることが判った。つまり、求核性コバルト／ニッケル触媒系を利用することで、脂肪族トシラートとイソシアナートとの反応により、効率的にアル キルアミド種が得られることが判った。本反応では、嵩高い脂肪族トシラートを使用する際は、ビタミンB12触媒より、より嵩の小さいサレン触媒が効果的であり、様々な官能基を有する脂肪族トシラートのアミド化反応が効率的に進行することが判った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画で予想した研究成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は当初予定した研究計画通り研究成果が得られている。これに加え、多くの新しい知見も得られている。今後は、研究計画に示した研究内容に加え、研究の中から得られた知見を応用し、脂肪族トシラートの化学変換反応を起点とした新たな合成反応の開発に着手する。
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| Causes of Carryover |
該当年度の研究が予想より早く進展したため、該当年度の使用額に余りが生じた。一方、本研究は研究立案当初に予定していた成果を上回る研究シーズが得られている。前年の余りと本研究期間最終年度の助成金を合わせ、本研究シーズの検証実験を行なっていく。
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