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「遷移金属/有機分子」二成分触媒系の開発による高度分子変換

研究課題

研究課題/領域番号 10J05324
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 合成化学
研究機関東北大学

研究代表者

戸田 泰徳  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード金属錯体 / ブレンステッド酸 / 有機触媒 / フェロセン / 置換反応 / 脱離反応 / 速度論的光学分割 / 面不斉 / 遷移金属錯体 / ロジウム / キラルリン酸 / ジアゾ化合物 / カルベン / イリド / 不斉還元 / キラルブレンステッド酸触媒 / 異性化 / 連続反応 / 不斉反応 / Pictet-Spengler反応 / テトラヒドロイソキノリン
研究概要

申請者は「遷移金属錯体/キラルブレンステッド酸触媒」二成分触媒系の構築を目的として、高効率的かつ高選択的、新規分子変換反応の開発を行っている。これまでに二成分触媒系の開発として、金属錯体とキラルブレンステッド酸触媒によるワンポット・リレー型触媒系を実現することに成功した。本年度はさらなる金属錯体とキラルラレンステッド酸触媒の融合を目指し、金属錯体の特徴を最大限に活用したブレンステッド酸触媒の反応系を探索した。
その中でフェロセニルカチオンに着目し、その平行速度論的光学分割を試みた。フェロセンのα位のカルボカチオンすなわちフェロセニルカチオンは、フェロセンの隣接基効果によって高度に安定化されることが知られている。このため原理的に、酸触媒を用いたフェロセニルアルコール誘導体のα位置換反応は、(1)C-0結合の開裂によるフェロセニルカチオンの形成、(2)求核剤の付加の2段階を経て進行する。置換反応は完全な立体保持で進行するが、これはカチオンの生成時、フェロセンの隣接基効果による安定化を受け、α位の中心不斉がカチオンの面性不斉へと完全に転写されるためである。
この特徴を利用し、フェロセニルアルコール誘導体と窒素求核剤との置換反応を検討したところ、興味深いことに平行速度論的光学分割が進行し、置換生成物と脱離生成物が得られた。検討の結果、高いエナンチオ選択性で置換生成物として有用なキラル配位子の前駆体であるフェロセニルエチルアミン誘導体を得ることに成功した。また、反応機構に関する知見を得るために種々の実験を行ったところ、フェロセニルカチオンの平行速度論的光学分割が進行していることが明らかとなり、カチオン種の速度論的光学分割という前例の無い反応系を実現した。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Relay Catalysis by a Ruthenium Complex- Chiral Bronsted Acid Binary System for Ternary Reaction Sequence Involving Enantioselective Pictet-Spengler-Type Cyclization as the Key Step2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Toda, M. Terada
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 24 号: 06 ページ: 752-756

    • DOI

      10.1055/s-0032-1318302

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relay Catalysis Using a Rhodium Complex/Chiral Bronsted Acid Binary System : Enantioselective Reduction of a Carbonyl Ylide as the Reactive Intermediate2012

    • 著者名/発表者名
      M.Terada, Y.Toda
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 51 号: 9 ページ: 2093-2097

    • DOI

      10.1002/anie.201107805

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] キラルブレンステッド酸触媒によるα-フェロセニルカチオンの平行速度論的光学分割2013

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳、寺田眞浩
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キラルブレンステッド酸触媒による面不斉α-フェロセニルカチオンの平行速度論的光学分割2012

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳
    • 学会等名
      第27回有機合成化学若手研究者の仙台セミナー
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キラルブレンステッド酸触媒による面不斉α-フェロセニルカチオンの平行速度論的光学分割2012

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳、寺田眞浩
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-09-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 「ロジウム錯体/キラルブレンステッド酸」リレー触媒系によるカルボニルイリドの発生とその不斉還元反応2012

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳、寺田眞浩
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Relay Catalysis Using a Rhodium Complex/Chiral Bronsted Acid Binary System : Enantioselective Reduction of a Carbonyl Ylide as the Reactive Intermediate2012

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳、寺田眞浩
    • 学会等名
      ISACS7
    • 発表場所
      エディンバラ(イギリス)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 「ロジウム錯体/キラルブレンステッド酸」協同触媒系によるカルボニルイリドの発生とその不斉還元反応2011

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳、寺田眞浩
    • 学会等名
      平成23年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2011-09-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 「ロジウム錯体/キラルブレンステッド酸」協同触媒系によるカルボニルイリドの発生とその不斉還元反応2011

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳、寺田眞浩
    • 学会等名
      第4回有機触媒シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学神楽坂キャンパス
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Relay Catalysis by Rhodium Complex/Chiral Bronsted Acid Binary System in Enantioselective Reduction of Carbonyl Ylides as a Reactive Intermediate2011

    • 著者名/発表者名
      戸田泰徳、寺田眞浩
    • 学会等名
      第58回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.orgreact.sakura.ne.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.orgreact.sakura.ne.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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