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2014 Fiscal Year Research-status Report

前例のない触媒的カルボシアノ化反応の開発

Research Project

Project/Area Number 25460004
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

荒井 秀  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (20285224)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsアレン / ニッケル / シクロプロパン / シアノ化
Outline of Annual Research Achievements

前例のない触媒的なシアノ化反応の開発を目指し、詳細な検討を行った。アレンは直結した炭素炭素2重結合を持ち、その官能基化にはこれらの2重結合の厳密な区別が必須となる。筆者は、芳香環が直結した置換アレンが選択性発現に重要であることを突き止め、位置及び立体選択的なアレンのヒドロシアノ化反応を世界に先駆けて報告した。この反応系では、有機ニッケル中間体における炭素ーニッケル結合の位置も正確に予測できるため、シクロプロパン環の開裂反応にも展開した。位置選択的な炭素炭素結合の開裂、2度の日ドロメタル化(CH結合形成)を経て分子の骨格がダイナミックに変わる新規反応も見出した。

これらの反応はニッケル触媒による炭素ー炭素多重結合のヒドロシアノ化反応において重要な位置付けであり、生物活性分子の効率合成への展開が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

期待通り、前例のない新反応を見つけることができた。反応中間体の化学構造や性質を的確に予測デザインすることで、さらなる真知見も期待できる。当初描いた研究手法が合理的であったことの証左でもあり、この手法を踏襲しつつ未開領域に踏み込んで真知見を探る。

また、従来にない手法での生物活性分子の合成にも応用展開が可能となり、新規性と有用性を併せ持つ物質変換技術の創出に向けて鋭意検討していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

アレンの官能基化は、似通った性質の炭素炭素2重結合の厳密区別という点で、合成化学における重要課題の1つである。主に触媒制御によって選択性が発現していると考えると、ヒドロシアノ化において未開の金属種の積極利用が、新展開を生み出すことは容易に予測できる。シアノ基導入の位置選択性制御の根本理解に向けて様々な触媒系の設計を計画している。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] A New Protocol for Nickel-catalysed Regio- and Stereoselective Hydrocyanation of Allenes2015

    • Author(s)
      Arai, S.; Hori, H.; Amako, Y.; Nishida, A.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 51 Pages: 7493-7496

    • DOI

      10.1039/C5CC01899D

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Asymmetric Total Synthesis of (-)-Lundurine B and Determination of Its Absolute Stereochemistry2015

    • Author(s)
      Nakajima, M.; Arai, S.; Nishida, A.
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 10 Pages: 1065-1070

    • DOI

      10.1002/asia.201403407

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Concise and Versatile Synthesis of Alkaloids from Kopsia tenuis: Total Synthesis of (±)–Lundurine A and B.2014

    • Author(s)
      Arai, S.; Nakajima, M.; Nishida, A.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 53 Pages: 5569-5572

    • DOI

      10.1002/anie.201400464

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Total Synthesis of (±)–Lundurine B2014

    • Author(s)
      Hoshi, M.; Kaneko, O.; Nakajima, M.; Arai, S.; Nishida, A.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 16 Pages: 768-771

    • DOI

      10.1021/ol4034786

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A 2-Benzothiazolylphenyl Group Accelerates the Intramolecular [2+2] Cycloaddition of Allene–ynes2014

    • Author(s)
      Hori, H.; Arai, S.; Nishida, A
    • Journal Title

      Asian. J. Org. Chem.

      Volume: 3 Pages: 41-43

    • DOI

      10.1002/ajoc.201300218

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Pinpoint Cyanation of CC Multiple Bonds under Nickel Catalysis2014

    • Author(s)
      Shigeru Arai
    • Organizer
      24th International Conference on Organometallic Chemistry
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-16
  • [Presentation] PINPOINT CYANAION of sp AND sp2 CARBONS UNDER NICKEL CATALYSIS2014

    • Author(s)
      Shigeru Arai
    • Organizer
      20th International Conference on Organic Synthesis (ICOS-20, L-39)
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Year and Date
      2014-06-29 – 2014-07-04

URL: 

Published: 2016-05-27  

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