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カチオン性希土類アルキル触媒による有機合成反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09F09605
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 無機化学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

侯 召民  独立行政法人理化学研究所, 侯有機金属化学研究室, 主任研究員

研究分担者 リャン チャン  独立行政法人理化学研究所, 侯有機金属化学研究室, 外国人特別研究員
ZHANG Liang  独立行政法人理化学研究所, 侯有機金属化学研究室, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード二酸化炭素固定化 / 含窒素複素環カルベン / 有機銅触媒 / カルボキシル化 / C-H結合活性化 / カルボン酸 / 直接官能基化 / 触媒反応 / 希土類 / 有機アルミニウム / アルケン / アルキン / カルボメタル化
研究概要

本研究代表者らは既に含窒素複素環カルベン配位子を有する銅触媒(NHC銅触媒)が、緩和な条件下、有機ホウ素化合物への二酸化炭素固定化反応(カルボキシル化反応)に有効であることを報告している。本触媒系では、従来の触媒系では困難であった、種々の官能基を含む有機ホウ素化合物への二酸化炭素固定化反応に適用することも可能であった。そこで、本年度の研究において、この銅触媒系による二酸化炭素固定化反応の適用範囲の拡大を目指し、芳香族C-H結合の直接的カルボキシル化反応を検討した。その結果、芳香族ヘテロ環化合物であるベンゾオキサゾールにおいて、NHC銅触媒および化学量論量のカリウムt-ブトキシドを用いると、ペンゾオキサゾールの2位C-H結合が緩和な条件下直接活性化され、二酸化炭素雰囲気下、効率よくカルボキシル化されることを見いだした。この直接的カルボキシル化反応は、ハロゲン置換ベンゾオキサゾールや、ニトロや基エステル基などの官能基を持つベンゾオキサゾール誘導体にも適用可能であった。また、反応機構を詳細に検討した結果、炭素・銅結合を持つ反応中間体の単離および、X線単結晶構造解析にも成功し、銅触媒によってベンゾオキサゾールのC-H結合が直接活性化され、炭素・銅結合に変化し反応が進行していることが明らかとなった。本反応では緩和な条件下、カルボン酸を高い原子利用効率で合成することが可能であり、有機合成化学的に優れた手法の一つと期待される。今後、さらなる本触媒系のさらなる適用範囲の拡大を目指し、検討を進める予定である。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Direct Carboxylation of C-H Bonds with Carbon Dioxide2010

    • 著者名/発表者名
      Lian Zhang
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed

      巻: 49 ページ: 8670-8673

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [備考]

    • URL

      http://www.rikenresearch.riken.jp/jpn/research/6467

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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