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P-450酵素型酸化触媒反応の開拓と有機合成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 08555223
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 有機工業化学
研究機関大阪大学

研究代表者

村橋 俊一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (60029436)

研究分担者 織田 佳明  住友化学工業, 技術室, 研究員(研究職)
高谷 光  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (50304035)
小宮 成義  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (00301276)
今田 泰嗣  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (60183191)
直田 健  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (20164113)
細川 隆弘  大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (90029520)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1998年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1997年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1996年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワードアルカンの酸化 / シクロヘキサンの酸素酸化 / 第3アミンの酸化 / アミドの酸化 / ルテニウム触媒 / 銅触媒 / 過酸化物酸化 / アルコールの酸化 / フェノールの酸化 / アルカンの酸素 / アルチルヒドロペルオキシド / 過酢酸
研究概要

オキソ金属活性種によるP-450酵素型の触媒的変換反応の開拓とそれに基づく工業プロセス開拓と精密有機合成への展開を目的として、低原子価金属錯体触媒と過酸化物によるP-450酵素型酸化反応の一般性と適用範囲の検討を行った。ルテニウム触媒存在下、種々の第3アミンやアミドをアルキルヒドロペルオキシドで酸化して窒素のα位にアルキルジオキシ基を導入する生合成型の酸化反応の精密有機合成への応用を検討した。炭素求核剤の存在下に酸化反応を行うことにより一段階で窒素のα位にシアノ基等の炭素官能基を導入する新反応の開拓に成功した。また、含酸素化合物の酸化を検討し、本酸化触媒系によりアルコールやフェノールが特異的に酸化されることを見いだした。特に4-アルキルフェノールの酸化では、酸化に続くルイス酸との反応によるアルキル基の位置選択的転移による新規置換キノン合成法を見いだし、これがフェノールから有用性の高い置換キノン合成の一般的手法となることを明らかにした。
オキソ金属種の生成と反応性の基礎的研究から分子状酸素とアルデヒド存在下、低原子価遷移金属錯体からオキソ金属活性種を発生させる新手法を見いだし、これによって不活性な炭化水素の酸素酸化反応が1気圧の酸素雰囲気か温和条件で効率よく行えることを明らかにした、工業的に重要なシクロヘキサンからシクロヘキサノンへの変換に関して、実用的な観点から触媒効率や選択性の検討を行った。その結果、フッ素置換フェニル基を有するルテニウムポルフィリン錯体や銅-クラウンエーテルを触媒に用いた場合に、1気圧の酸素雰囲気下、極めて高い選択性と触媒効率で行えることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (62件)

  • [文献書誌] Naruyoshi Komiya: "Aerobic Oxidation of Alkanes in the Presence of Acetaldehyde Catalyzed by Copper-Crown Ether" Tetrahedron Lett.37. 1633-1636 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Ruthenium-Catalyzed Oxidastions of Alcohols" Russian J.Org.Chem. (Zhurnal Organicheskoi Khimii). T32. 223-232 (1996)

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  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Ruthenium-Catalyzed Oxidation of Phenols with Alkyl Hydroperoxides. A Novel, Facile Route to 2-Substituted Quinones" J.Am.Chem.Soc.118. 2509-2510 (1996)

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  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "A Chiral Amidophosphine Bearing a P-N Bond and Its π-Allyl Palladium (II) Chemistry" Chem.Commun.859-860 (1996)

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  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "The First Isolation and Characterization of a Palladium-Copper Heterometallic Complex Bearing μ^4-Oxo Atom Derived from Molecular Oxygen" J.Am.Chem.Soc.118. 3990-3991 (1996)

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  • [文献書誌] Yasushi Imada: "Palladium-Catalyzed Double and Single Carbonylations of β-Amino Alcohols. Selective Synthesis of Morpholine-2, 3-diones and Oxazolidin-2-ones and Applications for Synthesis of α-Oxo Carboxylic Acids" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 2079-2090 (1996)

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  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "A New Way for Efficient Catalysis by Using Low Valent Ruthenium Complexes as Redox Lewis Acid and Base Catalysis" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 1805-1824 (1996)

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  • [文献書誌] Naruyoshi Komiya: "Aerobic Oxidation of Alkanes and Alkenes in the Presence of Aldehydes Catalyzed by Copper Salts and Copper-Crown Ether" J.Mol.Catal.A : Chemical. 117. 21-37 (1997)

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  • [文献書誌] Yasushi Imada: "Palladium-Catalyzed Asymmetric Alkoxycarbonylation of Allyl Phosphates" 〓etrahedron Lett.38. 8227-8230 (1997)

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  • [文献書誌] Hikaru Takaya: "Iridium Hydride Complex Catalyzed Addition of Nitriles to Carbon-Nitrogen Triple Bonds of Nitriles" J.Am.Chem.Soc.120. 4244-4245 (1998)

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  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Synthesis of (R)- and (S)-3-(tert-Butyldimethylsiyloxy)-1-pyrroline N-Oxides-Chiral Nitrones for Synthesis of Biologically Active Pyrrolidine Derivative, Geissman-Waiss Lactone" Tetrahedron Lett.39. 2765-2766 (1998)

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  • [文献書誌] Naruyoshi Komiya: "New Types of Catalytic Oxidations in Organic Synthesis" Catal.Today. 41. 339-349 (1998)

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  • [文献書誌] Naruyoshi Komiya: "Manganess Catalyzed Asymmetric Oxidation of Alkanes to Optically Active Ketones Bearing Asymmetric Center at the α-Position" Tetrahedron Lett.39. 7921-7924 (1998)

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  • [文献書誌] Takeshi Naota: "Ruthenium-Catalyzed Reactions for Organic Synthesis" Chem.Rev.98. 2599-2660 (1998)

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  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "Palladium-Copper-DMF Complexes Involved in the Oxidation of Alkenes" J.Organometal.Chem.551. 387-389 (1998)

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  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "Synthesis of (p-Allyl) palladium Complexes from Cationic Palladium (II) Complexes and Allylic Alcohols" J.Organomet.Chem.in press.

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  • [文献書誌] 村橋 俊一: "均一系ルテニウム錯体触媒を用いる酸化反応" 触媒. 39. 16-23 (1998)

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  • [文献書誌] 村橋 俊一: "生合成を範とする酸化触媒反応" 生産と技術. 105-115 (1999)

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  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Reactive Organometallics" Kodansha Scientific, Tokyo, 528 (1998)

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  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Transition Metals for Fine Chemicals and Organic Synthesis" VCH, Weinheim, 311 (1998)

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  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "Chemistry for the 21st Century Monographs : Transition Metal Catalyzed Reactions" Blackwell Science, Oxford in press,

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "Chemistry for the 21st Century Monographs : Transition Metal Catalyzed Reactions" Blackwell Science, OXford in press,

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naruyoshi Komiya: "Aerobic Oxidation of Alkanes in the Presence of Acetaldehyde Catalyzed by Cpper-Grown Ether" Tetrahedron Lett.37. 1633-1636 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Ruthenium-Catalyzed Oxidation of Phenols with Alkyl Hydroperoxides. A Novel, Facile Route to 2-Substituted Quinones" J.Am.Chem.Soc.118. 2509-2510 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Ruthenium-Catalyzed Oxidations of Alcohols" Russian J.Org.Chem.(Zhurnal Organicheskoi Khimii). T32. 223-232 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "A Chiral Amidophosphine Bearing a P-N Bond and Its pi-Allyl Palladium (II) Chemistry" Chem.Commun.859-860 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "The First Isolation and Characterization of a Palladium-Copper Heterometallic Complex Bearing mu^4-Oxo Atom Derived from Molecular Oxygen" J.Am.Chem.Soc.118. 3990-3991 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasushi Imada: "Palladium-Catalyzed Double and Single Carbonylations of beta-Amino Alcohols. Selective Synthesis of Morpholine-2,3-diones and Oxazolidin-2-ones and Applications for Synthesis of alpha-Oxo Carboxylic Acids" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 2079-2090 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "A New Way for Efficient Catalysis by Using Low Valent Ruthenium Complexes as Redox Lewis Acid and Base Catalysts" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 1805-1824 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naruyoshi Komiya: "Aerobic Oxidation of Alkanes and Alkenes in the Presence of Aldehydes Catalyzed by Copper Salts and Copper-Crown Ether" J.Mol.Catal.A : Chemical. 117. 21-37 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasushi Imada: "Palladium-Catalyzed Asymmetric Alkoxy-carbonylation of Allyl Phosphates" Tetrahedron Lett.38. 8227-8230 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Homogeneous Ruthenium Complex-Catalyzed Oxidation Reaction" Shokubai. 39. 16-23 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Synthesis of (R)- and (S)-3-(tert-Butyldimethylsilyloxy)-1-pyrroline N-Oxides-Chiral Nitrones for Synthesis of Biologically Active Pyrrolidine Devivative, Geissman-Waiss Lactone" Tetrahedron Lett.39. 2765-2766 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "Palladium -Copper-DMF Comple Involved in the Oxidation of Alkenes" J.Organomet.Chem.551. 387-389 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "New Types of Catalytic Oxidations in Organic Synthesis" Catal.Today. 41. 339-349 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Naota: "Ruthenium-Catalyzed Reactions for Organic Synthesis" Chem.Rev.98. 2599-2660 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikaru Takaya: "Iridium Hydride Complex Catalyzed Addition of Nitriles to Carbon-Nitrogen Triple Bonds of Nitriles" J.Am.Chem.Soc.120. 4244-4245 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "Synthesis of (p-Allyl) palladium Complexes from Cationic Palladium (II) Complexes and Allylic Alcohols" J.Organomet.Chem.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Transition Metals for Organic Synthesis" VCH,Weinheim. 373-383 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: Reactive Organometallics of Transition Metals. Kodansha Scientific, Tokyo, 554 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: Biomimetic Oxidations Catalyzed by Transition Metal Complexes. Imperial College Press., London, (in press),

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: Chemistry for the 21st Century Monographs : Transition Metal Catalyzed Reactions. Blackwell Science, Oxford, (in press),

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Naota: "Ruthenium-Catalyzed Reactions for Organic Synthesis" Chem.Rev.98. 2599-2660 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hikaru Takaya: "Iridium Hydride Complex Catalyzed Addition of Nitriles to Carbon-Nitrogen Triple Bonds of Nitriles" J.Am.Chem.Soc.120. 4244-4245 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Synthesis of (R)- and (S)-3-(tert-Butyldimethylsilyloxy)-1-pyrroline N-Oxides-Chiral Nitrones for Synthesis of Biologically Active Pyrrolidine Derivative,Geissman-Waiss Lactone" Tetrahedron Lett.39. 2765-2766 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro Hosokawa: "Palladium-Copper-DMF Complexes Involved in the Oxidation of Alkenes" J.Organometal.Chem.551. 387-389 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Naruyoshi komiya: "New Types of Catalytic Oxidations in Organic Synthesis" Catal.Today. 41. 339-349 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Naruyoshi Komiya: "Manganese Catalyzed Asymmetric Oxidation of Alkanes to Optically Active Ketones Bearing AsymmetricCenter at the a-Position" Tetrahedron Lett.39. 7921-7924 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Reactive Organometallics" Kodansha Scientific,Tokyo, 554 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shun-Ichi Murahashi: "Transition Metals for Organic Synthesis" VCH,Weinheim, 373-383 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Naruyoshi KOMIYA: "Aerobic Oxidation of Alkanes and Alkenes in the Presence of Aldehydes Catalyzed by Copper Salts and Copper-Crown Ether" Journal of Molecular Catalysis A : Chemical. 117. 21-37 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi IMADA: "Palladium-Catalyzed Asymmetric Alkoxycarbonylation of Allyl Phosphates" Tetrahedron Letters. 38. 8227-8230 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shun-Ichi MURAHASHI: "Homogeneous Ruthenium Complex-Catalyzed Oxidation Reaction" Shokubai. 39. 16-23 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro HOSOKAWA: "Palladium-Copper-DMF Complexes Involved in the Oxidation of Alkenes" Journal of Organometallic Chemistry. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shun-Ichi MURAHASHI: "New Types of Catalytic Oxidations in Organic Synthesis" Catalysis Today. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shun-Ichi MURAHASHI: "(R)-and (S)-3-(tert-Butyldimethylsilyloxy)-1-pyrroline N-Oxides Chiral Nitrones for Synthesis of Biologically Active Pyrrolidine" Tetrahedron Letters. 39. (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.-I.Murahashi,T.Naota,N.Miyaguchi: "Ruthenium-Catalyzed Oxidation of Phenols with Alkyl Hydroperoxides" J.Am.Chem.Soc.118. 2509-2510 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.Komiya,T.Naota,S.-I.Murahashi: "Aerobic Oxidation of Alkanes in the Presence of Acetaldehyde Catalyzed by Copper Crown Ether" Tetrahedron Lett.37. 1633-1636 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hosokawa,S.-I.Murahashi,T.Tsuji: "A Chiral Amidophosphine Bearing a P-N Bond and Its pi-allyl Palladium (II) Chemistry" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.859-860 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hosokawa,M.Takano,S.-I.Murahashi: "The First Isolation and Characterization of a Palladium-Copper Heterometallic Complex Bearing Oxo Atom Derived from Molecular" J.Am.Chem.Soc.118. 3990-3991 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.-I.Murahashi,T.Naota: "A New Way for Efficient Catalysis by Low Valent Ruthenium Complexes as Redox Lewis Acid and Base Catalysts" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 1805-1824 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.Komiya,T.Naota,Y.Oda,S.-I.Murahashi: "Aerobic Oxidation of Alkanes and Alkenes in the Presence of Aldehydes Catalyzed by Copper Salts and Crown Ether" J.Mol.Cat.(in press).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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