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芳香族系有機材料開発を目的としたビアリール合成

研究課題

研究課題/領域番号 09555281
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関北海道大学

研究代表者

宮浦 憲夫  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10002049)

研究分担者 山本 靖典  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30271646)
石山 竜生  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00232348)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1997年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
キーワード液晶材料 / 芳香族系有機材料 / ビアリール / クロスカップリング / ロジウム触媒 / アリールボロン酸 / ニッケル触媒 / クロロベンゼン / 鈴木・宮浦カップリング
研究概要

液晶材料のみならず他の芳香族系有機材料の開発も視野に入れた一般性のある反応開発を目的として次のテーマについて調査した。
1、 ニッケル触媒、塩基および反応溶媒の探索
芳香族ボロン酸とクロロベンゼン誘導体とのクロスカップリング反応では溶媒にdioxane、配位子としてdppfがもっとも良く、塩基にはリン酸カリウムを使用した場合目的物であるビアリールを収率よく与えることを見出した。
2、 反応における置換基効果
クロロベンゼン上の置換基は、電子吸引基で酸化付加が速く、ベンゼン上の位置に関係なく反応が進行するが、電子供与基では酸化付加が遅く触媒の失活が速いので配位子を過剰量用いることでビアリールを高収率で得ることに成功した。特に窒素などを含むヘテロ芳香族系化合物の合成にも成功した。また、アリールボロン酸、アリール求電子剤と一酸化炭素によるビアリールケトンの合成にも成功した。
3、 スルホン酸エステルの利用
アリールボロン酸とアリールメシラートなどアリールスルホナート類とのニッケル触媒を用いるカップリング反応によるビアリール合成を達成した。
4、 アリールボロン酸の合成法の開発
反応を効率的に行うには芳香族ボロン酸エステルの合成をいかに行うかが問題となる。現在グリニヤールまたはリチウム試薬とホウ酸エステルの反応によって合成するのが一般的であるが、官能基を含むボロン酸エステルの合成には不向きであることから官能基に影響を受けないより直接的なアルコキシジボロンとハロベンゼンのクロスカップリング反応による合成法を開発し、成功した。
5、 ホウ素化合物のロジウム触媒による付加反応の開発
有機ボロン酸のホウ素-炭素結合は共有結合性が高く、イオン反応に対して極めて不活性であるが、ロジウム触媒存在下で有機ボロン酸のα,β-不飽和カルボニルへの1.4付加反応、アルデヒドへの1.2-付加反応が容易に進行することを見いだした。
(1) ロジウム触媒によるエノンの1.4付加反応の開発に成功し、キラルホスフィン配位子を用いることで不斉付加反応が93〜97%eeで達成した。
(2) アルデヒドへの有機ボロン酸の付加反応を開発しアルデヒドのアリール化に成功した。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] T. Ishiyama, Y. Itoh, T. Kitano and N. Miyaura: "Synthesis of Arylboronates via the Palladium (O)-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Tetra (alkoxo) diboronos with Aryl Triflates." Tetrahedron Lett,. 38・19. 3447-3450 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Saito, S. Oh-tani and N. Miyaura: "Synthesis of Biaryls via a Nickel (O) -Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Chloroarenes with Arylboronic Acids." J.Org.Chem.,. 62・23. 8024-8030 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakai, H. Hayashi and N. Miyaura: "Rhodium-Catalyzed Conjugate Addition of Aryl-or-1-Alkenylboronic Acids to Enones." Organometallics,. 16・20. 4229-4231 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮浦 憲夫: "アリールボロン酸のクロスカップリング反応を利用するビアリール合成(1)" ファインケミカル. 26・6. 5-15 (1997)

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  • [文献書誌] 宮浦 憲夫: "アリールボロン酸のクロスカップリング反応を利用するビアリール合成(2)" ファインケミカル. 29・7. 13-26 (1997)

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  • [文献書誌] T. Ishiyama and N. Miyaura: "Synthesis of Arylboronates via Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Alkoxydiboron with Aryl Halides or Triflates." Advances in Boron Chemistry,. 92-95 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ueda, A. Saitoh, S. Ohtani and N. Miyaura: "Synthesis of Biaryls via Nickel-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids and Aryl Mesylates." Tetrahedron.54・43. 13079-13086 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ishiyama, H. Kizaki, T. Hayashi, A. Suzuki and N. Miyaura: "Palladium-Catalyzed Carbonylative Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids with Aryl Electrophiles : Synthesis of Biaryl Ketones." J.Org.Chem.63・14. 4726-4731 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakai, M. Ueda and N. Miyaura: "Rhodium-catalyzed addition of organoboronic acids to aldehydes" Angewandte Chemie.,International Ed.in English. 37・23. 3279-3281 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Takaya, M. Ogasawara, T. Hayashi, M. Sakai, N. Miyaura: "Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1, 4-Addition of Aryl-and Alkenylboronic Acids to Enones." J.Am. Chem.Soc.120・22. 5579-5580 (1998)

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  • [文献書誌] N. Miyaura: "Synthesis of biaryls via the cross-coupling reaction of arylboronic acids" ADVANCES IN METAL-ORGANIC CHEMISTRY. 6. 187-243 (1998)

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  • [文献書誌] S. Komiya,: "Metal Compounds in Synthesis of Organometallic Compounds : A Practical Guide" John Wiley & Sons, New York, 433 (1997)

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  • [文献書誌] M.Ueda, A.Saitoh, S.Ohtani and N.Miyaura: "Synthesis of Biaryls via Nickel-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids and Aryl Mesylates" Tetrahedron.54 (43). 13079-13086 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishiyama, H.Kizaki, T.Hayashi, A.Suzuki and N.Miyaura: "Palladium-Catalyzed Carbonylative Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids with Aryl Electrophiles : Synthesis of Biaryl Ketones" J.Org.Chem.63 (14). 4726-4731 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takaya, M.Ogasawara, T.Hayashi, M.Sakai, N.Miyaura: "Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Aryl-and Alkenylboronic Acids to Enones" J.Am.Chem.Soc.120 (22). 5579-5580 (1998)

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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] M.Sakai, M.Ueda and N.Miyaura: "Rhodium-catalyzed addition of organoboronic acids to aldehydes" Angewandte Chemie., International Ed.in English.37 (23). 3279-3281 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishiyama, Y.Itoh, T.Kitano and N.Miyaura: "Synthesis of Arylboronates via the Palladium (O) -Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Tetra (alkoxo) diborons with Aryl Triflates" Tetrahedron Lett.38 (19). 3447-3450 (1997)

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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] S.Saito, S.Oh-tani and N.Miyaura: "Synthesis of Biaryls via a Nickel (O) -Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Chloroarenes with Arylboronic Acids" J.Org.Chem.62 (23). 8024-8030 (1997)

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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] M.Sakai, H.Hayashi and N.Miyaura: "Rhodium-Catalyzed Conjugate Addition of Aryl- or 1-Alkenylboronic Acids to Enones" Organometallics. 16 (20). 4229-4231 (1997)

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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] N.Miyaura: "Synthesis of biaryls via the cross-coupling reaction of arylboronic acids" ADVANCES IN METAL-ORGANIC CHEMISTRY. Vol.6. 187-243 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishiyama and N.Miyaura: "Synthesis of Arylboronates via Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Alkoxydiboron with Aryl Halides or Triflates" Advances in Boron Chemistry, Ed.by W.Siebert, The Royal Society of Chemistry. 92-95 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Miyaura and K.Maruoka: "Group 2 (Mg) Metal Compounds and Group 13 (B,Al) Metal Compounds" Metal Compounds in Synthesis of Organometallic Compounds : A Practical Guide ; Ed.by S.Komiya, Wiley, New York. (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Miyaura: "Synthesis of Biaryls via Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids (1)" Fine Chemical. 29 (6). 5-15 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Miyaura: "Synthesis of Biaryls via Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids (2)" Fine Chemical. 29 (7). 13-26 (1997)

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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] M.Ueda,A.Saitoh,S.Ohtani and N.Miyaura: "Synthesis of Biaryls via Nickel-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids and Aryl Mesylates." Tetrahedron.54・43. 13079-13086 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishiyama,H.Kizaki,T.Hayashi,A.Suzuki and N.Miyaura: "Palladium-Catalyzed Carbonylative Cross-Coupling Reaction of Arylboronic Acids with Aryl Electrophiles: Synthesis of Biaryl Ketones." J.Org.Chem.63・14. 4726-4731 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakai,M.Ueda and N.Miyaura: "Rhodium-catalyzed addition of organoboronic acids to aldehydes" Angewandte Chemie.,International Ed.in English.37・23. 3279-3261 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takaya,M.Ogasawara,T.Hayashi,M.Sakai,N.Miyaura: "Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Aryl- and Alkenylboronic Acids to Enones." J.Am.Chem.Soc.120・22. 5579-5580 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Miyaura: "Synthesis of biaryls via the cross-coupling reaction of arylboronic acids" ADVANCES IN METAL-ORGANIC CHEMISTRY.6. 187-243 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishiyama, Y.Itoh, T.Kitano and N.Miyaura: "Synthesis of Arylboronates via the Palladium(O)-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Tetra(alkoxo)diborons with Aryl Tnflates" Tetrahedron Lett.,38,3447-3450(1997). 38. 3447-3450 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Saito, S.Oh-tani and N.Miyaura: "Synthesis of Biaryls via a Nickel(O)-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Chloroarenes with Arylboronic Acids" J.Crg.Chem.62. 8024-8030 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 宮浦憲夫: "アリールボロン酸のクロスカップリング反応を利用するビアリール合成(1)" ファインケミカル. 26・6. 5-15 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 宮浦憲夫: "アリールボロン酸のクロスカップリング反応を利用するビアリール合成(2)" ファインケミカル. 26・7. 13-26 (1997)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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