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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of new transformations based on transition metal-catalyzed alkylation and its applications

Research Project

Project/Area Number 25248025
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

神戸 宣明  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60144432)

Project Period (FY) 2013-05-31 – 2017-03-31
Keywordsクロスカップリング反応 / 多成分反応 / アルキル化反応 / 遷移金属触媒
Outline of Annual Research Achievements

最終年度に当たる本年度は、これまでの研究成果をもとに、飽和炭化水素を基盤とした応用研究、ならびにこれまでに開発した触媒的アルキル化反応の反応機構研究に取り組んだ。
パイ共役系分子はその分子設計に基づく機能創出ならびに応用研究が精力的になされているが、実際の材料としては多くの場合固体状態で使用される。すなわち分子間相互作用のため溶液中における単分子の物性がそのまま材料としての機能に反映されない。そこで、アルキル鎖を導入することによりパイ共役系の機能を固体中において制御する手法の確立を目指し検討を行った。具体的にはピレンをモデル分子とし、鎖長の異なるアルキル鎖を系統的に導入し、固体状態におけるパッキング構造と光学特性の関連を検討した。その結果、固体状態においてもピレン1分子に由来する光学特性を発現すること成功した。また、第一原理計算手法を用いて固体中における電子移動効率を定量的に見積もる手法の開発にも取り組んだ。
これまでに開発したアルキルーアルキルカップリング反応を利活用することにより、長鎖アルキル鎖を有するイノシトールリン脂質の全合成を達成した。また、結核菌が産生する超長鎖脂肪酸であるミコール酸の合成研究に取り組み、その特徴的な部分構造であるシクロプロパンを含有する長鎖アルキル骨格の構築手法を確立した。
これまでアルキルーアルキルクロスカップリング反応に有効な触媒系を多数開発したが、その鍵中間体であるアニオン性錯体を単離することには成功していなかった。本研究では、その単離構造決定に取り組み、ニッケル/ブタジエン触媒系で想定していたアニオン性錯体の単離に初めて成功し、X線結晶構造解析により想定した分子構造であることを確認した。また、単離した錯体の反応性を精査することによりその化学的挙動を明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (35 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 6 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Dimerization and Alkylarylation of 1,3-Dienes with Alkyl Fluorides and Aryl Grignard Reagents2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Xin Min, Asuka Fukuoka, Hitoshi Kuniyasu, and Nobuaki Kambe
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 55 Pages: 5550-5554

    • DOI

      10.1002/anie.201601126.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Regioselective Phosphorylation of myo-Inositol with BINOL-Derived Phosphoramidites, and Its Application for Protozoan Lysophosphatidylinositol2016

    • Author(s)
      Toshihiko Aiba, Masaki Sato, Daichi Umegaki, Takanori Iwasaki, Nobuaki Kambe, Koichi Fukase, and Yukari Fujimoto
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 14 Pages: 6672-6675

    • DOI

      10.1039/C6OB01062H.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fe-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Vinylic Ethers with Aryl Grignard Reagents2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Ryo Akimoto, Hitoshi Kuniyasu, and Nobuaki Kambe
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 11 Pages: 2834-2837

    • DOI

      10.1002/asia.201600972.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multicomponent Coupling Reaction of Perfluoroarenes with 1,3-Butadiene and Aryl Grignard Reagents Promoted by an Anionic Ni(II) Complex2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Asuka Fukuoka, Xin Min, Wataru Yokoyama, Hitoshi Kuniyasu, and Nobuaki Kambe
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 18 Pages: 4868-4871

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02343.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 「シクロデキストリンを環状テンプレートとして利用したピラー[n]アレーン(n = 6, 7, 8)のサイズ選択的合成」2017

    • Author(s)
      倉田周弥、岩﨑孝紀、国安均、神戸宣明
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川(慶應義塾大学 日吉キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] 「ニッケル触媒を用いたパーフルオロアレーン、アリールグリニャール試薬、1,3-ブタジエンの多成分反応とその機構研究」2017

    • Author(s)
      横山航、福岡明日香、閔欣、岩﨑孝紀、国安均、神戸宣明
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川(慶應義塾大学 日吉キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] 「アルキル-アルキルクロスカップリング反応を利用したミコール酸類の合成研究」2017

    • Author(s)
      寺東祥平、岩﨑孝紀、国安均、神戸宣明
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川(慶應義塾大学 日吉キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] 「コバルト触媒によるフッ化アルキルとアルキルグリニャール試薬とのクロスカップリング反応」2017

    • Author(s)
      山下晃司、岩﨑孝紀、国安均、神戸宣明
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川(慶應義塾大学 日吉キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] “Fe-catalyzed cross-coupling reaction of vinylic ethers with aryl Grignard reagents’’2017

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Ryo Akimoto, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      Biotechnology and Chemistry for Green Growth
    • Place of Presentation
      Hyogo
    • Year and Date
      2017-03-06 – 2017-03-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「ニッケル触媒によるパーフルオロアレーン、アリールグリニャール試薬、1,3-ブタジエンとの多成分反応」2016

    • Author(s)
      横山航、福岡明日香、閔欣、岩﨑孝紀、国安均、神戸宣明
    • Organizer
      第25回石油学会関西支部第61回日本エネルギー学会関西支部合同研究発表会
    • Place of Presentation
      京都(京都大学桂キャンパス)
    • Year and Date
      2016-12-09
  • [Presentation] 「ハロゲン化アルキルによるアレン類のアルキル化反応」2016

    • Author(s)
      佐々木惟莉亜、岩﨑孝紀、国安均、神戸宣明
    • Organizer
      第25回石油学会関西支部第61回日本エネルギー学会関西支部合同研究発表会
    • Place of Presentation
      京都(京都大学桂キャンパス)
    • Year and Date
      2016-12-09
  • [Presentation] “Nickel-Catalyzed Multicomponent Coupling Reaction of 1,3-Dienes”2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Xin Min, Asuka Fukuoka, Wataru Yokoyama, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      The 10th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-10)
    • Place of Presentation
      Hyogo
    • Year and Date
      2016-11-18 – 2016-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「アルキル-アルキルカップリング反応を基盤とするシクロプロパン含有脂肪酸の合成」2016

    • Author(s)
      寺東祥平、国安均、岩﨑孝紀、神戸宣明
    • Organizer
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • Place of Presentation
      東京(タワーホール船堀)
    • Year and Date
      2016-11-16
  • [Presentation] 「酸フルオリドをフッ素源とするエポキシドの触媒的アロイルフッ素化反応」2016

    • Author(s)
      塩崎大悟、国安均、中﨑雅人、岩﨑孝紀、神戸宣明
    • Organizer
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • Place of Presentation
      東京(タワーホール船堀)
    • Year and Date
      2016-11-16
  • [Presentation] “Transition Metal Catalyzed Alkylation Reactions Using Fluoroalkanes”2016

    • Author(s)
      Nobuaki Kambe
    • Organizer
      International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2016 (C&FC 2016)
    • Place of Presentation
      Taipei, China
    • Year and Date
      2016-11-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] “Fe-catalyzed cross-coupling reaction of vinylic ethers with aryl Grignard reagents”2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Ryo Akimoto, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      International Symposium on C-O Activation (ISCO 2016)
    • Place of Presentation
      Hyogo
    • Year and Date
      2016-10-25 – 2016-10-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Nickel-catalyzed multicomponent reaction of perfluoroarenes, aryl Grignard reagents, and two molecules of 1,3-butadiene”2016

    • Author(s)
      Wataru Yokoyama, Asuka Fukuoka, Xin Min, Takanori Iwasaki, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      International Symposium on C-O Activation (ISCO 2016)
    • Place of Presentation
      Hyogo
    • Year and Date
      2016-10-25 – 2016-10-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Co-catalyzed cross-coupling reaction of alkyl fluorides with alkyl Grignard reagents”2016

    • Author(s)
      Koji Yamashita, Iwasaki, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      International Symposium on C-O Activation (ISCO 2016)
    • Place of Presentation
      Hyogo
    • Year and Date
      2016-10-25 – 2016-10-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “C-C Bond Formation Using Anionic Transition Metal Catalysts”2016

    • Author(s)
      Nobuaki Kambe
    • Organizer
      The 16th National Youth Conference on Catalysis (NYCC-16)
    • Place of Presentation
      Changsha, China
    • Year and Date
      2016-10-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「遷移金属触媒を用いるC-F結合のC-C結合への変換反応」2016

    • Author(s)
      神戸宣明
    • Organizer
      フッ素化学研究講演会
    • Place of Presentation
      愛知(名古屋大学)
    • Year and Date
      2016-10-06
    • Invited
  • [Presentation] 「ニッケル触媒によるフッ化アルキルおよびアリールグリニャール試薬によるジエンの二量化を伴ったアルキルアリール化反応」2016

    • Author(s)
      岩﨑孝紀、閔欣、福岡明日香、国安 均、神戸宣明
    • Organizer
      第63回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      東京(早稲田大学西早稲田キャンパス)
    • Year and Date
      2016-09-16
  • [Presentation] 「ニッケル触媒による1,3-ブタジエンの二量化を伴ったパーフルオロアレーン、アリールグリニャール試薬、1,3-ブタジエンとの多成分反応」2016

    • Author(s)
      横山航、福岡明日香、閔欣、岩﨑孝紀、国安 均、神戸宣明
    • Organizer
      第63回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      東京(早稲田大学西早稲田キャンパス)
    • Year and Date
      2016-09-16
  • [Presentation] 「酸フルオリドをフッ素源とするエポキシドの触媒的アロイルフッ素化反応」2016

    • Author(s)
      塩崎大悟、国安均、中﨑雅人、岩﨑孝紀、神戸宣明
    • Organizer
      第63回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      東京(早稲田大学西早稲田キャンパス)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] “Nickel-Catalyzed Dimerization and Alkylarylation of 1,3-Dienes with Alkyl Fluorides and Aryl Grignard Reagents’’2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Asuka Fukuoka, Xin Min, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      Joint Symposium Aachen-Osaka
    • Place of Presentation
      Aachen, Germany
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Nickel-Catalyzed Dimerization and Alkylarylation of 1,3-Dienes with Alkyl Fluorides and Aryl Grignard Reagents’’2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Xin Min, Asuka Fukuoka, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Synthesis of Fatty Acids Containing Cyclopropane Ring through Ni-catalyzed Cross-coupling Reaction’’2016

    • Author(s)
      Shohei Terahigashi, Takanori Iwasaki, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Nickel-Catalyzed Multicomponent Reaction of Perfluoroarenes, Aryl Grignard Reagents, and 1,3-Butadiene through Dimerization of 1,3-Butadiene’’2016

    • Author(s)
      Wataru Yokoyama, Asuka Fukuoka, Xin Min, Takanori Iwasaki, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Co-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Alkyl Fluorides with Tertiary Alkyl Grignard Reagents’’2016

    • Author(s)
      Koji Yamashita, Takanori Iwasaki, Hitoshi Kuniyasu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「ニッケル触媒による二量化を伴った1,3-ジエンのアルキルアリール化反応」2016

    • Author(s)
      岩﨑孝紀、閔欣、福岡明日香、国安 均、神戸宣明
    • Organizer
      第109回有機合成シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京(東京工業大学大岡山キャンパス)
    • Year and Date
      2016-06-08
  • [Presentation] 「酸フルオリドをフッ素源とするエポキシドの触媒的フッ素化反応」2016

    • Author(s)
      塩崎大悟、国安均、中﨑雅人、岩﨑孝紀、神戸宣明
    • Organizer
      第5回JACI/GSCシンポジウム
    • Place of Presentation
      兵庫(ANAクラウンプラザホテル)
    • Year and Date
      2016-06-03
  • [Presentation] “Catalytic C-H Bond Functionalization Using Dichalcogenides and Chalcogenophenes’’2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Vutukuri Prakash Reddy, Renhua Qiu, Nobuaki Kambe
    • Organizer
      The 13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium
    • Place of Presentation
      Gifu
    • Year and Date
      2016-05-23 – 2016-05-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「遷移金属触媒を用いる飽和炭素鎖およびヘテロ原子団の導入反応」2016

    • Author(s)
      神戸宣明
    • Organizer
      石油学会第65回年会
    • Place of Presentation
      東京(タワーホテル船橋)
    • Year and Date
      2016-05-23
    • Invited
  • [Presentation] 「遷移金属アニオン錯体がおもしろい」2016

    • Author(s)
      神戸宣明
    • Organizer
      セミナー
    • Place of Presentation
      千葉(三井化学)
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Invited
  • [Book] Ni-Catalyzed C-C Couplings Using Alkyl Electrophiles2016

    • Author(s)
      Takanori Iwasaki, Nobuaki Kambe
    • Total Pages
      36
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 光を用いてNiの酸化状態を制御する-Ni触媒を用いたクロスカップリング反応の新展開2016

    • Author(s)
      岩﨑孝紀,神戸宣明
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2018-01-16  

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