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2013 Fiscal Year Annual Research Report

含窒素複素環化合物の新合成手法の開拓

Research Project

Project/Area Number 23350041
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

村上 正浩  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20174279)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords合成化学 / 有機化学 / ヘテロ環 / 遷移金属触媒 / 炭素-水素結合
Research Abstract

含窒素環状化合物は医薬品や有機電子材料など、多くの有用物質の母骨格をなす重要な化合物群であり、効率的な合成手法の開発が求められている。本研究課題では遷移金属触媒を用いて、含窒素環状化合物を合成する新手法の開発を目的に検討を行っている。本年度は前年度までに見いだしていたパラジウム触媒による2-フェニルピリジンのホスホン酸化反応の機構解明を目的とした検討を行った。
2-フェニルピリジンと酢酸パラジウムから文献に従って合成したアザパラダサイクルとH-ホスホン酸エステルをリン酸カリウムとともに反応させたところ、酢酸アニオンとホスホン酸の交換反応が進行して、ホスホン酸配位子を持つアザパラダサイクルが生成した。X線結晶構造解析の結果、この錯体はホスホン酸で橋掛けされた二量体構造であり、炭素配位子のトランス位に酸素が、窒素配位子のトランスにリンが配位していることがわかった。この錯体はアセトニトリル中で還流しても全く還元的脱離を起こさなかったが、電子不足アルケンを添加すると速やかに還元的脱離して、定量的にアリールホスホン酸を与えた。このとき、アセチレンジカルボン酸エステルを共存させておくことで、パラジウム0価錯体が生成していることを確認した。
また、酢酸パラジウムとH-ホスホン酸エステルをリン酸カリウムとともに加熱したところ、配位子が交換してパラジウムのホスホン酸エステル錯体のオリゴマーが生成した。この錯体は2-フェニルピリジンと加熱しても全く反応しなかった。酢酸パラジウムとα-ヒドロキシアルキルホスホン酸エステル、リン酸水素二カリウムを加熱した場合もこの錯体は生成したが、その速度は遅かった。このことから、α-ヒドロキシアルキルホスホン酸エステルとリン酸水素二カリウムを用いた場合には、この不活性な錯体の生成が遅いために、効率よく触媒反応が進行したものと考えられる。

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

    (18 results)

All 2014 2013

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Intramolecular Dearomatizing [3+2] Annulation of α-Imino Carbenoids with Aryl Rings Furnishing 3,4-Fused Indole Skeletons2014

    • Author(s)
      Tomoya Miura, Yuuta Funakoshi, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 136 Pages: 2272-2275

    • DOI

      10.1021/ja412663a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] sp3-p2 vs sp3-p3 C-C Site-Selectivity in Rh-Catalyzed Ring Opening of Benzocyclobutenol: A DFT Study2014

    • Author(s)
      Lina Ding, Naoki Ishida, Masahiro Murakami, and Keiji Morokuma
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 136 Pages: 169-178

    • DOI

      10.1021/ja407422q

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereospecific ring expansion from orthocyclophanes with central chirality to metacyclophanes with planar chirality2014

    • Author(s)
      Naoki Ishida, Shota Sawano, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 5 Pages: 3111

    • DOI

      10.1038/ncomms4111

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cleavage of C-C and C-Si σ-Bonds and Their Exchange2014

    • Author(s)
      Naoki Ishida, Wataru Ikemoto, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 136 Pages: in press

    • DOI

      10.1021/ja502601g

  • [Journal Article] Enantioselective Synthesis of anti-Homoallylic Alcohols from Terminal Alkynes and Aldehydes Based on Concomitant Use of Cationic Iridium Complex/Chiral Phosphoric Acid2013

    • Author(s)
      Tomoya Miura, Yui Nishida, Masao Morimoto, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 135 Pages: 11497-11500

    • DOI

      10.1021/ja405790t

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pyridine-Directed Palladium-Catalyzed Phosphonation of C(sp2)-H Bonds2013

    • Author(s)
      Changkun Li, Takaaki Yano, Naoki Ishida, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed

      Volume: 52 Pages: 9801-9804

    • DOI

      10.1002/anie.201305202

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoselective Synthesis of 2,3-Dihydropyrroles from Terminal Alkynes, Azides, and α,β-Unsaturated Aldehydes via N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles2013

    • Author(s)
      Tomoya Miura, Takamasa Tanaka, Kentaro Hiraga, Scott G. Stewart, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 135 Pages: 13652-13655

    • DOI

      10.1021/ja407166r

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 1,5-Rhodium Shift in Rearrangement of N-Arenesulfonylazetidin-3-ols into Benzosultams2013

    • Author(s)
      Naoki Ishida, Yasuhiro Shimamoto, Takaaki Yano, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 135 Pages: 19103-19106

    • DOI

      10.1021/ja410910s

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidative Addition of a Strained C-C Bond onto Electron-Rich Rhodium(I) at Room Temperature2013

    • Author(s)
      Yusuke Masuda, Maki Hasegawa, Makoto Yamashita, Kyoko Nozaki, Naoki Ishida, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 135 Pages: 7142-7145

    • DOI

      10.1021/ja403461f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regiocontrolled Synthesis of Polysubstituted Pyrroles Starting from Terminal Alkynes, Sulfonyl Azides, and Allenes2013

    • Author(s)
      Tomoya Miura, Kentaro Hiraga, Tsuneaki Biyajima, Takayuki Nakamuro, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 15 Pages: 3298-3301

    • DOI

      DOI: 10.1021/ol401340u

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Indole Skeletons by Sequential Actions of Sunlight and Rhodium on α-Amino Acetophenones2013

    • Author(s)
      Naoki Ishida, David Necas, Yasuhiro Shimamoto, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 42 Pages: 1076-1078

    • DOI

      10.1246/cl.130463

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Doyle-Kirmse Reaction Using Triazoles Leading to One-pot Multi-functionalization of Terminal Alkynes2013

    • Author(s)
      Tomoya Miura, Takamasa Tanaka, Akira Yada, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 42 Pages: 1308-1310

    • DOI

      10.1246/cl.130521

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reactivity Change of Cyclobutanols towards Isocyanates: Rhodium Favors C-Carbamoylation over O-Carbamoylation2013

    • Author(s)
      Naoki Ishida, Yuuta Nakanishi, and Masahiro Murakami
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 52 Pages: 11875-11878

    • DOI

      10.1002/anie.201306343

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] パラジウム触媒による芳香族ヨウ化物のホスホノカルボニル化反応2014

    • Author(s)
      増田 侑亮
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Multi-Functionalization of Terminal Alkynes2013

    • Author(s)
      Masahiro Murakami
    • Organizer
      Catalysis and Fine CHemicals
    • Place of Presentation
      北京, China
    • Year and Date
      20131201-20131205
    • Invited
  • [Presentation] Pyridine-Directed Phosphonation of C(sp2)–H Bonds Catalyzed by Palladium2013

    • Author(s)
      Takaaki Yano
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130912-20130914
  • [Presentation] Pyridine-Directed Phosphonation of C(sp2)-H Bonds Catalyzed by Palladium2013

    • Author(s)
      Takaaki Yano
    • Organizer
      International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry(ISOM2013)
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      20130714-20130719
  • [Presentation] Formal σ-Bond Metathesis between C-C Bonds and Organosilicons Catalyzed by Palladium2013

    • Author(s)
      Naoki Ishida
    • Organizer
      International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry(ISOM2013)
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      20130714-20130719

URL: 

Published: 2015-05-28  

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