Fine Tuning of Group 9 Metal-Chiral Acid Hybrid Catalysts Towards Deepening and Extension of Asymmetric C-H Functionalization
| Project/Area Number |
20H02730
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松永 茂樹 北海道大学, 薬学研究院, 客員教授 (50334339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉野 達彦 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (50756179)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | C-H活性化 / 不斉触媒 / キラル / 不斉合成 / キラルカルボン酸 / C-H官能基化 / 遷移金属触媒 / キラル酸 / キラル塩基 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究計画では、アキラル第９族金属触媒＋キラル酸触媒系の深化と適用範囲拡張を目指し、「不斉C-H官能基化における高度な立体制御と高い反応性の両立を実現する触媒設計コンセプトの確立」に挑む。３年間で３つの戦略、(i)アキラルCp部への官能基導入、(ii) キラル求核触媒との協働系、(iii) 新規キラル酸の活用、に取り組み、幅広いC-H官能基化反応に対し不斉化が実現可能なキラル触媒を創出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は入手容易なアキラルCp*M(III) (M = Rh, Co)触媒とキラルスルホン酸あるいはキラルカルボン酸を組み合わせることで、不斉C-H官能基化が簡便に達成できることを報告している。申請者の独自手法は、キラルCp配位子を利用する従来法と比べ利点は多いものの、「高度な立体選択性と高い反応性の両立」という課題を残していた。そこで本研究では、申請者独自のアキラル第９族金属Cp*M(III)触媒＋キラル酸触媒系の深化と適用範囲拡張を目指し、「不斉C-H官能基化における高度な立体制御と高い反応性の両立を実現する触媒設計コンセプトの確立」に挑んだ。結果、以下の成果をあげることができた。
(i)アキラルCp部への官能基導入について：アミドユニットをアキラルCp部に導入したアキラルなロジウム触媒とキラルカルボン酸とのハイブリッド化による立体制御を可能とし、量子化学計算を駆使した解析を実施し基盤情報を収集した。本成果により、ロンドン分散力を基盤とする分子触媒設計が可能となることを明らかとした。(ii) キラル求核触媒との協働系について：キラル求核触媒を単一のキラル源としたCーH官能基化における立体制御についての検証の結果、Benzotetramisole触媒の誘導体のうちセレン元素を有するものが最適であることを確認した。基質適用範囲を確認し、成果公表を行った。また、計算化学的にエナンチオ選択性発現機構を明らかとすることにも成功した。(iii) 新規キラル酸の活用について: これまでに、新しい分子骨格を有するキラルカルボン酸として擬似C2対称性を有するキラルカルボン酸の創出に成功した。新規に創出したキラルカルボン酸の有効性を実証としてルテニウムおよびコバルト触媒への適用を行い、生物活性化合物の設計に有効なスルホキシイミン、スルホジイミンの不斉非対称化について、論文公表を行った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
