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2015 Fiscal Year Annual Research Report

普遍結合の自在変換に基づく機能性分子創製法の革新

Research Project

Project/Area Number 24225002
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

三浦 雅博  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20183626)

Project Period (FY) 2012-05-31 – 2017-03-31
Keywords合成化学 / 普遍結合活性化 / カップリング / 有機機能性材料
Outline of Annual Research Achievements

近年、様々な機能性分子材料や生理活性物質の合成と相まって、効率のよい新しい結合形成反応の開発が、ますます重要な研究課題となっている。本研究では、有機化合物中に普遍的に存在する炭素―水素結合および炭素―炭素結合を選択的に活性化し、それらを切断することによって高度な分子変換を可能とする触媒系の開発を行うとともに、環境調和性の高い効率的な機能性分子の創成法を開拓することを目的としている。
交付申請書に記したように、平成27年度は、はじめに第二周期遷移金属のパラジウムおよびロジウムを中心金属とする一連の錯体触媒を調製または系中発生させ、これらの触媒存在下、種々の官能基を有する芳香族基質上でのカップリング反応を検討した。パラジウム触媒と酸化剤を組み合わせた分子内脱水素反応による縮環チオフェン誘導体の効率的構築法を見出した。また前年度見出したパラジウム触媒脱炭酸反応を伴う縮環法により、関連する高度縮環チオフェン誘導体を合成した。それらの物性評価において、高いホール輸送能を示す新規化合物を見出した。ロジウム触媒を用いる反応では、スルホンやチオアミドを配向性官能基とする芳香族基質とアルケンとの直接カップリング反応を開発した。一方で、ルテニウムを用いた直接的―炭素酸素結合形成反応も開発した。第三周期のイリジウムを用いた反応では、脱水素環化によるカルバソール合成法を開発した。さらに、安価で単純な第一周期遷移金属である銅のカルボキシラート塩を用いる新規反応も検討し、分子内脱水素環化によるインドリンやインドリノン類の合成法を開発した。この新手法は、医薬な農薬等の生理活性化合物の開発研究において有効に活用できると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画した第二周期遷移金属錯体触媒の調製を行った。また、これらを用いた炭素結合形成反応を検討し、パラジウム触媒では、直接的環化反応により優れた半導体特性を示す縮環チオフェン化合物を創製した。またロジウム触媒では、含硫黄官能基をもつ芳香族基質とアルケンとの反応を開発した。第三周期のイリジウムや第一周期の銅を触媒とした脱水素環化による含窒素複素環合成法を開発した。

Strategy for Future Research Activity

上述のように第一周期から第三周期遷移金属触媒の調製と活用の検討によって、昨年度までの成果に加え、さらに新たな炭素結合形成法や環形成法を見出したので、錯体触媒のさらなるファインチューニングのための新規配位子の設計・合成を継続的に検討し、より効率的な新合成法を確立する。また新規錯体触媒反応を用いた芳香族炭素環および複素環形成反応を電子共役材料の創成に活用するとともに、得られる生成物の物性評価を行い新規有機電子材料創製の設計指針を得る。

  • Research Products

    (27 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 18 results,  Acknowledgement Compliant: 19 results,  Open Access: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] アーヘン工科大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      アーヘン工科大学
  • [Journal Article] Synthesis of Benzo[c]thiophenes by Rhodium(III)-Catalyzed Dehydrogenative Annulation2016

    • Author(s)
      K. Fukuzumi, Y. Unoh, Y. Nishii, T. Satoh, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 81 Pages: 2474-2481

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b00030

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ruthenium-Catalyzed Regioselective C-H Bond Acetoxylation on Carbazole and Indole Frameworks2016

    • Author(s)
      T. Okada, K. Nobushige, T. Satoh, M. Miura
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 18 Pages: 1150-1153

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00268

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Asymmetric Synthesis of α-Aminoboronic Acid Derivatives by Copper-Catalyzed Enantioselective Hydroamination2015

    • Author(s)
      D. Nishikawa, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 137 Pages: 15620-15623

    • DOI

      10.1021/jacs.5b09773

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Stereospecific Pd-Catalyzed Intermolecular C(sp3)-C(sp) Cross-Coupling of Diarylmethyl Carbonates and Terminal Alkynes Under Base-Free Conditions2015

    • Author(s)
      S. Tabuchi, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 21 Pages: 16823-16827

    • DOI

      10.1002/chem.201503647

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rhodium(III)-Catalyzed Direct Coupling of Arylphosphine Derivatives with Heterobicyclic Alkenes: A Concise Route to Biarylphosphines and Dibenzophosphole Derivatives2015

    • Author(s)
      Y. Unoh, T. Satoh, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 5 Pages: 6634-6639

    • DOI

      10.1021/acscatal.5b01896

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rhodium(III)-catalyzed Intramolecular Ar-H/Ar-H Coupling Directed by Carboxylic Group to Produce Dibenzofuran Carboxylic Acids2015

    • Author(s)
      T. Okada, Y. Unoh, T. Satoh, M. Miura
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Pages: 1598-1600

    • DOI

      10.1246/cl.150739

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Palladium(II)-Catalyzed Direct C-H Alkenylation of Thienothiophene and Related Fused Heteroarenes2015

    • Author(s)
      T. Morita, T. Satoh, M. Miura
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 17 Pages: 4384-4387

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b02246

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Copper-Catalyzed Formal [4 + 1] Cycloaddition of Benzamides and Isonitriles via Directed C-H Cleavage2015

    • Author(s)
      K. Takamatsu, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 17 Pages: 4066-4069

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b01986

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Copper-Mediated Oxidative Coupling of Benzamides with Maleimides via Directed C-H Cleavage2015

    • Author(s)
      W. Miura, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 17 Pages: 4034-4037

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b01940

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Copper-Mediated Intermolecular C-H/C-H and C-H/N-H Couplings via Aromatic C-H Cleavage2015

    • Author(s)
      K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Topics in Organometallic Chemistry

      Volume: 56 Pages: 47-66

    • DOI

      10.1007/3418_2015_116

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Indolo[1,2-a][1,8]naphthyridines by Rhodium(III)-Catalyzed Dehydrogenative Coupling via Rollover Cyclometalation2015

    • Author(s)
      R. Morioka, K. Nobushige, T. Satoh, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 17 Pages: 3130-3133

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b01452

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rhodium-Catalyzed Direct Coupling of Benzothioamides with Alkenes and Alkynes through Directed C-H Bond Cleavage2015

    • Author(s)
      Y. Yokoyama, Y. Unoh, R. A. Bohmann, T. Satoh, K. Hirano, C. Bolm, M. Miura
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Pages: 1104-1106

    • DOI

      10.1246/cl.150444

    • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Thieno[3,2-b]benzofurans by Palladium-Catalyzed Intramolecular C-H/C-H Coupling2015

    • Author(s)
      H. Kaida, T. Satoh, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Pages: 1125-1127

    • DOI

      10.1246/cl.150408

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ligand-Controlled Regiodivergent Cu-Catalyzed Aminoboration of Unactivated Terminal Alkenes2015

    • Author(s)
      R. Sakae, K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 137 Pages: 6460-6463

    • DOI

      10.1021/jacs.5b02775

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Recent Advances in Copper-Mediated Direct Biaryl Coupling2015

    • Author(s)
      K. Hirano, M. Miura
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Pages: 868-873

    • DOI

      10.1246/cl.150354

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evaluation of the intrinsic charge carrier transporting properties of linear- and bent-shaped π-extended benzo-fused thieno[3,2-b]thiophenes2015

    • Author(s)
      Y. Tsutsui, T. Sakurai, S. Minami, K. Hirano, T. Satoh, W. Matsuda, K. Kato, M. Tanaka, M. Miura, S. Seki
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 17 Pages: 9624-9628

    • DOI

      10.1039/C5CP00785B

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rhodium-catalyzed direct ortho-alkenylation of phenyl sulfones with alkynes utilizing sulfonyl function as modifiable directing group2015

    • Author(s)
      K. Nobushige, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 71 Pages: 6506-6512

    • DOI

      10.1016/j.tet.2015.03.046

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Direct Synthesis of N-H Carbazoles via Iridium(III)-Catalyzed Intramolecular C-H Amination2015

    • Author(s)
      C. Suzuki, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 17 Pages: 1597-1600

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b00502

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Indolines by Copper-Mediated Intramolecular Aromatic C-H Amination2015

    • Author(s)
      K. Takamatsu, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 80 Pages: 3242-3249

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b00307

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Transition metal-mediated direct couplings on heteroarenes2015

    • Author(s)
      Masahiro Miura
    • Organizer
      The 2015 international chemical congress of pacific basin societies
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 遷移金属触媒による直接的芳香族カップリング2015

    • Author(s)
      三浦 雅博
    • Organizer
      平成27年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-27 – 2015-11-27
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属触媒による直接的芳香族カップリング反応の開発2015

    • Author(s)
      三浦 雅博
    • Organizer
      第12回相模セミナー
    • Place of Presentation
      相模中央研究所
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-12
    • Invited
  • [Presentation] 4.Rhodium-Catalyzed Annulative Coupling of Arylated Heteroarenes with Alkynes2015

    • Author(s)
      Masahiro Miura
    • Organizer
      Aachen-Osaka Joint Symposium
    • Place of Presentation
      Aachen University, Germany
    • Year and Date
      2015-09-01 – 2015-09-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 直接的芳香族クロスカップリングの新展開2015

    • Author(s)
      三浦 雅博
    • Organizer
      科学研究費 新学術領域研究,「元素ブロック高分子材料の創出」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      メルパルク京都
    • Year and Date
      2015-07-02 – 2015-07-02
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属触媒を用いる直接的芳香族カップリング反応の開発2015

    • Author(s)
      三浦 雅博
    • Organizer
      有機合成講習会(有機合成化学協会)
    • Place of Presentation
      日本薬学会長井記念ホール,東京
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-16
    • Invited
  • [Remarks] 大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻 三浦研究室

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~miura-lab/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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