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2015 Fiscal Year Annual Research Report

チオフェンからの触媒的芳香環変換反応

Research Project

Project/Area Number 24685007
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

依光 英樹  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00372566)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2017-03-31
Keywords芳香環リフォーム / ジベンゾチオフェン / ジベンゾフラン / トリフェニレン / カルバゾール / ホスホール / スピロテトラアリールメタン
Outline of Annual Research Achievements

ある芳香環骨格から別の芳香環骨格への変換は芳香族安定化のため困難であり、有機合成上一般的かつ有用な手法としてあまり認知されていない。我々は複素芳香環の炭素―ヘテロ原子結合の切断を鍵として芳香環骨格の変換を行う「芳香環リフォーム」に精力的に取り組んでいる。
今年度は以下の方法を開発した.
1)ジベンゾチオフェンのカルバゾール,ホスホール,スピロテトラアリールメタンへの変換:ジベンゾチオフェンを酸化してジベンゾチオフェンジオキシドにまず変換する.これを,強塩基存在下,アニリン,フェニルホスフィン,ジアリールメタンと反応させると,対応するカルバゾール,ホスホール,スピロテトラアリールメタンが高収率で得られた.いずれの分子群も広いπ電子系を有しており、有機エレクトロニクス材料の基本骨格として重要である。
2)ジベンゾフランを三段階でトリフェニレンへ変換:本変換ではまずニッケル触媒存在下アリールグリニャール反応剤を用いてジベンゾフランの開環アリール化を行う。引き続いて、生成した2-ヒドロキシ-o-ターフェニルの水酸基をトリフラートへと変換した後に、分子内C-Hアリール化を施すことで対応するトリフェニレンを得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初は触媒的な芳香環変換手法の開発を目指していたが,ごく最近,高価な遷移金属触媒を使わずに芳香環変換が可能であることを明らかにした.遷移金属の残渣が生成物の生物活性や物性に微量混入するだけで影響を与えることがわかっており,今回の発見はその解決策として極めて意義深い.

Strategy for Future Research Activity

より広範な芳香環を対象として,芳香環リフォームの概念を確立させる予定である.
特にチオフェン以外のフランやピロールを出発物質とした芳香環リフォームを目指したい.すでに【研究実績の概要】で述べた通り,ジベンゾフランのリフォームに成功しており,着実に研究を進める準備が整っている.

Causes of Carryover

研究が順調に進んでおり,当初の計画以上に進展を見せている.研究費も節約できており,より効率的な一段階反応を目指して,反応の完成度を一層高めるべく追加実験を行う.

Expenditure Plan for Carryover Budget

2016年秋に上海で開催される有機硫黄化学の国際会議において成果を発表するため,補助事業期間を延長したい.

  • Research Products

    (29 results)

All 2016 2015

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] α-Arylation of Ketimines with Aryl Sulfides at a Low Palladium Catalyst Loading2016

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 55 Pages: 4573-4576

    • DOI

      10.1002/anie.201600248

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Computational Picture of Silyl Transfer from Silylsilatranes to Arylpalladium Chloride2016

    • Author(s)
      Jing-Dong Guo, Takahiro Sasamori, Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Shigeru Nagase, and Hideki Yorimitsu
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 89 Pages: 192-194

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150343

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Spirocyclic Diarylfluorenes by One-pot Twofold SNAr Reactions of Diaryl Sulfones with Diarylmethanes2016

    • Author(s)
      M. Bhanuchandra, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 18 Pages: 384-387

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b03384

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Base-Free Palladium-Catalyzed Cross-Coupling of Arylsulfonium Salts with Sodium Tetraarylborates2015

    • Author(s)
      Dhananjayan Vasu, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 47 Pages: 3286-3291

    • DOI

      10.1055/s-0035-1560476

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Palladium-catalyzed C-H Arylation of Fluoroarenes and Heteroarenes with Aryl Sulfides2015

    • Author(s)
      Shinya Otsuka, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 21 Pages: 14703-14707

    • DOI

      10.1002/chem.201502101

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Transition-Metal-Free Synthesis of Carbazoles and Indoles by an SNAr-based “Aromatic Metamorphosis” of Thiaarenes2015

    • Author(s)
      M. Bhanuchandra, Kei Murakami, Dhananjayan Vasu, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 54 Pages: 10234-10238

    • DOI

      10.1002/anie.201503671

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Palladium-Assisted “Aromatic Metamorphosis” of Dibenzothiophenes into Triphenylenes2015

    • Author(s)
      Dhananjayan Vasu, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 54 Pages: 7162-7166

    • DOI

      10.1002/anie.201501992

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Sulfides with Aliphatic Amines2015

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: 2015 Pages: 2678-2682

    • DOI

      10.1002/ejoc.201500226

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Arylation of Alkylamines or Ketimines with Aryl Sulfides2016

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 1,3-ジチオール-2-チオンの脱プロトン化-亜鉛化による置換基導入法2016

    • Author(s)
      大塚 慎也,依光 英樹,大須賀 篤弘
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 塩基非存在下パラジウム触媒によるピナコールボランを用いた塩化アリールの還元反応2016

    • Author(s)
      山元裕太郎・依光英樹・大須賀篤弘
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] ジベンゾフランからトリフェニレンへの芳香環リフォーム2016

    • Author(s)
      倉田悠都・大塚慎也・福井識人・依光英樹・大須賀篤弘
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] A Journey from Discovery of New Extended Pummerer Chemistry to Catalytic C-S Bond Cleavage2016

    • Author(s)
      Hideki Yorimitsu
    • Organizer
      5th UK-Japan Conference on Asymmetric Catalysis
    • Place of Presentation
      Manchester (UK)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A Journey from Discovery of New Extended Pummerer Chemistry to Catalytic C-S Bond Cleavage2015

    • Author(s)
      Hideki Yorimitsu
    • Organizer
      Symposium on New Organosulfur Chemistry, Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] パラジウム触媒によるアリールスルフィドを用いたポリフルオロアレーンおよび複素芳香環の直接アリール化2015

    • Author(s)
      大塚 慎也,依光 英樹,大須賀 篤弘
    • Organizer
      第42回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-05
  • [Presentation] 塩基非存在下パラジウム触媒を用いた塩化アリールのボリル化反応2015

    • Author(s)
      山元裕太郎・松原浩・依光英樹・大須賀篤弘
    • Organizer
      第42回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-05
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Sulfides with Aliphatic Amines2015

    • Author(s)
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      京都リーガロイヤルホテル
    • Year and Date
      2015-11-09 – 2015-11-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Palladium-catalyzed C–H Arylation of Polyfluoroarenes and Heteroarenes with Aryl Sulfides2015

    • Author(s)
      Shinya Otsuka, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      京都リーガロイヤルホテル
    • Year and Date
      2015-11-09 – 2015-11-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Base-Free Palladium-Catalyzed Borylation of Aryl Chlorides2015

    • Author(s)
      Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      京都リーガロイヤルホテル
    • Year and Date
      2015-11-09 – 2015-11-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Ring-Opening Arylation of Dibenzofurans Followed by Intramolecular C―H Arylation: Aromatic Metamorphosis from Dibenzofurans to Triphenylenes2015

    • Author(s)
      Yuto Kurata, Shinya Otsuka, Norihito Fukui, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 13th International Kyoto Conference of New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      京都リーガロイヤルホテル
    • Year and Date
      2015-11-09 – 2015-11-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] パラジウム触媒によるアリールスルフィドを用いたポリフルオロアレーンおよび複素芳香環の直接アリール化2015

    • Author(s)
      大塚 慎也,依光 英樹,大須賀 篤弘
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-09
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Ring-Opening Arylation of Dibenzofurans Followed by Intramolecular C―H Arylation: Aromatic Metamorphosis from Dibenzofurans to Triphenylenes2015

    • Author(s)
      倉田悠都・大塚慎也・福井識人・依光英樹・大須賀篤弘
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-09
  • [Presentation] Base-Free Palladium-Catalyzed Borylation of Aryl Chlorides2015

    • Author(s)
      Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      Swiss Summer School 2015 in Rxn Design & Synthesis
    • Place of Presentation
      Villars sur Ollon (Switzerland)
    • Year and Date
      2015-08-30 – 2015-09-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Palladium-catalyzed Direct Arylation of Arenes Using Aryl sulfides2015

    • Author(s)
      Shinya Otsuka, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      OMCOS 18
    • Place of Presentation
      Sitges (Spain)
    • Year and Date
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Palladium-catalyzed Direct Arylation of Arenes with Aryl Sulfides2015

    • Author(s)
      Shinya Otsuka, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Base-Free Palladium-Catalyzed Borylation of Aryl Chlorides2015

    • Author(s)
      Yutaro Yamamoto, Hiroshi Matsubara, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nickel-Catalyzed Ring-Opening Arylation of Dibenzofurans2015

    • Author(s)
      Yuto Kurata, Shinya Otsuka, Norihito Fukui, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • Organizer
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Journey from Discovery of New Pummerer Chemistry to Catalytic C-S Bond Cleavage2015

    • Author(s)
      Hideki Yorimitsu
    • Organizer
      The 10th Organoelement Chemistry Seminar
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 芳香環リフォーム2015

    • Author(s)
      依光英樹
    • Organizer
      第4回元素化学懇談会
    • Place of Presentation
      高知県民文化ホール
    • Year and Date
      2015-05-16 – 2015-05-16
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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