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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ヘテロニッケラサイクルを経由する水素移動型炭素―炭素結合形成反応

Research Project

Project/Area Number 21245028
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

生越 専介  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30252589)

Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords触媒反応 / 有機金属錯体 / ニッケル / 環化付加反応
Research Abstract

環状ニッケル錯体を鍵中間体とする触媒反応の開発を行った。
従来のヒドロアシル化反応では、アシルメタル中間体を経由するために脱一酸化炭素が副反応として進行する。そのために触媒の失活や目的とするケトンが得られないなどの問題が避けられなかった。本研究課題において開発したアルケンの分子内ヒドロアシル化反応においては、アシルメタル中間体を経由しないために、脱一酸化炭素が起こらない。そのために、いずれの反応においても高収率で目的とする環状ケトンが高収率で得られた。また、6員環ケトンであるテトラロン誘導体も非常に高い収率で得られた。6員環ケトン類は従来の遷移金属触媒を用いての反応では、非常に容易に脱一酸化炭素が進行するために合成が困難であるとされてきた。環状ニッケル錯体を中間体とする本反応ではこれが可能になった。さらに、本反応においても反応中間体の解明を行うために量論反応を検討した。この際には、ニッケル反応中間体の二量化錯体が単離された。この錯体そのものは、触媒サイクルの外側に存在していると考えられるが、実際の反応中間体の構造を反映していいるものと考えている。
また、アルキンとイミンとの反応においてはNHC配位子をもちいることで、これまでは不可能であったアルキンとイミンとの組み合わせにおいても対応するジヒドロピリジンが生成物として得られることをみいだした。2007年に発表した窒素上にSO2Phが置換している反応とは異なり、反応の律速段階は二分子目のアルキンが挿入する段階である事が量論反応により明らかとなった。このように、基質の違いにより反応の律速段階が変わる可能性は以前より知られていたが、実際に錯体反応により明らかにした例は殆どなく珍しい例であると考えられる。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2013 2012

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Base-Free Suzuki-Miyaura Coupling Reactions of Fluorinated Alkenes and Arenes via a Palladium Fluoride Key Intermediate2013

    • Author(s)
      M. Ohashi, H. Saijo, M. Shibata, S. Ogoshi
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: なし Pages: 443-447

    • DOI

      10.1002/ejoc.201201405

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ni-Catalyzed [4+3+2] Cycloaddition of Ethyl Cyclopropylideneacetate and Dienynes: Scope and Mechanistic Insights2013

    • Author(s)
      R. Yamasaki, M. Ohashi, K. Maeda, T. Kitamura, M. Nakagawa, K. Kato, T. Fujita, R. Kamura, K. Kinoshita, H. Masu, I. Azumaya, S. Ogoshi, S. Saito
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 19 Pages: 3415-3425

    • DOI

      10.1002/chem.201204087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-catalyzed [2+2] Cycloaddition Reaction of Bulky Enones with Simple Alkynes. Effect of Bulkiness of Substituent Attached at β-Carbon2013

    • Author(s)
      A. Abulimiti, A. Nishimura, M. Ohashi, S. Ogoshi
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 42 Pages: 904-905

    • DOI

      10.1246/cl.130304

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Trifluorovinyl Compounds by Lithium Salt Promoted Monoalkylation of Tetrafluoroethylene2013

    • Author(s)
      M. Ohashi, R. Kamura, R. Doi, S. Ogoshi
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 42 Pages: 933-935

    • DOI

      10.1246/cl.130294

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbon-Fluorine Bond Activation of Tetrafluoroethylene on Palladium(0) and Nickel(0): Heat or Lewis Acidic Additive Promoted Oxidative Addition2013

    • Author(s)
      M. Ohashi, M. Shibata, H. Saijo, T. Kambara, S. Ogoshi
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 32 Pages: 3631-3639

    • DOI

      10.1021/om400255t

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Intermolecular [2 + 2] Cycloaddition of Conjugated Enynes with Alkenes2012

    • Author(s)
      A, Nishimura, M. Ohashi, S. Ogoshi
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 134 Pages: 15692-15695

    • DOI

      10.1021/ja3074775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Five- and Six-Membered Benzocyclic Ketones through Intramolecular Alkene Hydroacylation Catalyzed by Nickel(0)/N-Heterocyclic Carbenes2012

    • Author(s)
      Y. Hoshimoto, Y. Hayashi, H. Suzuki, M. Ohashi, S. Ogoshi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 51 Pages: 10812-10815

    • DOI

      10.1002/anie.201206186

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環状ニッケル錯体を鍵中間体とするエナールの 分子内ヒドロアシル化反応2013

    • Author(s)
      林 由香里、星本 陽一、大橋 理人、生越 専介
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学、東京
    • Year and Date
      20130914-20130914
  • [Presentation] 「Nickel-Catalyzed Cycloaddition of α,β-Unsaturated Compounds with Alkynes2013

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      The 15th Asian Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Resorts World Sentosa, Singapore
    • Year and Date
      20130819-20130823
    • Invited
  • [Presentation] Effect of Lewis Acidic Additives on C-F bond Activation of Tetrafluoroethylene on Palladium2013

    • Author(s)
      Mitsutoshi Shibata, Masato Ohashi, Sensuke Ogoshi
    • Organizer
      Internatinal Symposium on Relation between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20130804-20130809
  • [Presentation] Ni(0)/NHC-Catalyzed Intramolecular Hydroacylation of Alkenes through Oxanickelacycle Intermediate2013

    • Author(s)
      Yukari Hayashi, Yoichi Hoshimoto, Masato Ohashi, Sensuke Ogoshi
    • Organizer
      Internatinal Symposium on Relation between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20130804-20130809
  • [Presentation] Nickel-catalyzed [2+2+2] Cycloaddition of an Imine with Alkynes2013

    • Author(s)
      Tomoya Ohata, Masato Ohashi, Sensuke Ogoshi
    • Organizer
      Internatinal Symposium on Relation between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20130804-20130809
  • [Presentation] ニッケル触媒を用いた一酸化炭素を副生させないアルケンの新規分子内ヒドロアシル化反応2013

    • Author(s)
      林 由香里、星本 陽一、大橋 理人、生越 専介
    • Organizer
      第2回JACI/GSCシンポジウム
    • Place of Presentation
      メルパルク大阪、大阪
    • Year and Date
      20130607-20130607
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Coupling Reaction of Tetrafluoroethylene with Arylboronates2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      3rd International Symposium on Creation of Functional Materials
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      20121210-20121210
    • Invited
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いるパーフルオロアルケン類の変換反応2012

    • Author(s)
      生越 専介
    • Organizer
      第9回触媒相模セミナー
    • Place of Presentation
      東ソー東京センター、神奈川
    • Year and Date
      20121115-20121116
    • Invited
  • [Presentation] 環状ニッケル化合物を反応中間体とする触媒反応開発2012

    • Author(s)
      生越 専介
    • Organizer
      第102回有機合成シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学国際会議場、東京
    • Year and Date
      20121108-20121109
    • Invited
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Cycloadditon Reactions of α,β-Unsaturated Compouds with Alkynes2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      Cambodian Malaysian Chemical Conference
    • Place of Presentation
      Siem Reap, Cambodian
    • Year and Date
      20121019-20121021
    • Invited
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Reactions of α,β-Unsaturated Compouds with Alkynes and Alkenes: Selective Synthesis of Cyclic and Acyclic Compounds2012

    • Author(s)
      Ogoshi, Sensuke
    • Organizer
      17th Malaysian Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      20121015-17
  • [Presentation] Ni(0)を触媒とするイミンとアルキン2分子との[2+2+2]環化付加反応2012

    • Author(s)
      大畑 智也、大橋 理人、生越 専介
    • Organizer
      第110回触媒討論会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      20120924-20120926
  • [Presentation] Ni(0)触媒を用いたα,ω -エナールの分子内ヒドロア シル化2012

    • Author(s)
      林 由香里、星本 陽一、大橋 理人、生越 専介
    • Organizer
      第110回触媒討論会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      20120924-20120926
  • [Presentation] 不斉ニッケル-NHC触媒を用いたエノンとアルキンとのエナチオ選択的 [2+2]環化付加反応2012

    • Author(s)
      十倉 大夢、西村 章、大橋 理人、生越 専介
    • Organizer
      第110回触媒討論会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      20120924-20120926
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Coupling Reaction of Perfluoroarenes with diarylzinc reagents2012

    • Author(s)
      Doi, Ryohei
    • Organizer
      XXV International Conference on Organometallic Chemistry2012(ICOMC2012)
    • Place of Presentation
      Lisbon University
    • Year and Date
      20120902-20120907
  • [Presentation] Oxidative cyclization of nitriles with alkenes or 1,3-dienes on nickel(0)2012

    • Author(s)
      Ohashi, Masato
    • Organizer
      244th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, American
    • Year and Date
      20120819-20120823
  • [Presentation] パーフルオロアルケン類の有用フッ素化合物への変換反応2012

    • Author(s)
      生越専介
    • Organizer
      第24回万有札幌シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2012-07-07

URL: 

Published: 2015-05-28  

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