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新規銅触媒を用いた不飽和結合の還元反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11J03004
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
研究機関京都大学

研究代表者

仙波 一彦  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード銅触媒 / ヒドロホウ素化反応 / アレン / X線構造解析 / アルキン / 部分還元 / ヒドロホウ素化
研究概要

炭素-炭素不飽和結合のヒドロホウ素化反応は合成化学上有用な有機ホウ素化合物を合成する効率的な方法の一つである.ヒドロホウ素化反応において位置選択性の制御は極めて重要である.本年度は,ボリル銅と銅ヒドリドという異なる活性種を使い分けることにより非対称内部アルキンの位置選択的ヒドロホウ素化反応が進行するという知見を元に,位置選択性の制御が極めて困難なアレンへと適応した.シクロヘキシルアレンを基質とし,触媒として(ClIPr)CuClを用いて,ビスピナコラトジボロン(B2(pin)2)とメタノール存在下,THF中,室温で反応を行った,その結果,ビニルホウ素化合物が高い選択性で得られた.興味深いことに,触媒として(MeIMes)CuClを用いトルエン中,-20℃で反応を行ったところ,先の反応とは異なる構造をもつビニルホウ素化合物が得られることを見出した.一方で,ピナコールボラン(HB(pin)を用いた場合にはホウ素の導入位置が異なるアリルホウ素が高い選択性で得られた.即ち,活性種ならびに配位子を適切に用いることにより,ビニルホウ素化合物やアリルホウ素化合物の選択的合成に成功した.ここで,反応機構に関する知見を得るため量論反応を行ったところ,活性種と考えられるボリル銅ならびにこの錯体がフェニルアレンへと付加することにより生じるアリル銅錯体を単結晶X線構造解析によって同定することに成功した.さらに,この知見を基に求電子剤としてアリルリン酸エステルを用いることにより高選択的なアレンのアリルホウ素化が進行することを見出した.ここでも量論反応を検討し,ボリル銅がアレンへ付加して生じる銅化学種がアリルリン酸エステルとの置換反応によって目的生成物を与えることを明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

昨年度までに得られた銅触媒を用いたアルキンの部分還元反応ならびにヒドロホウ素化反応の開発による知見を元に,生成物の制御が困難なアレンの位置選択的ヒドロホウ素化反応の開発に成功した.この反応における重要な中間体となる銅錯体を単離し単結晶X線構造解析による同定に成功した.さらに,この反応を展開しホウ素官能基の導入を伴うアリルーアリルカップリング反応へと展開した.これらは本研究課題を遂行する過程で見出された研究成果であり,当初計画では想定出来なかった新たな知見である.即ち,本研究課題は当初計画以上に親展していると言える.

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Highly Selective Hydroboration of Allenes and 1,3-Dienes2013

    • 著者名/発表者名
      K. Semba, M. Shinomiya, T. Fujihara, J. Terao, Y. Tsuji
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19(印刷中) 号: 22 ページ: 7125-7132

    • DOI

      10.1002/chem.201300443

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Silacarboxylation of Internal Alkynes by Employing Carbon Dioxide and Silylboranes2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fujihara, Y. Tani, K. Semba, J. Terao, Y. Tsuji
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 51 号: 46 ページ: 11487-11490

    • DOI

      10.1002/anie.201207148

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Highly Regio- and Stereoselective Directed Hydroboration of Unsymmetrical Internal Alkynes : Controlling Regioselectivity by Choice of Catalytic Species2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 18 号: 14 ページ: 4179-4184

    • DOI

      10.1002/chem.201103612

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銅触媒及びジボロンを用いたα-アルコキシアレンの置換反応による2-ボリル-1,3-ブタジエン類の合成2013

    • 著者名/発表者名
      仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(草津市)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 触媒を用いたジボロンとアリルリン酸エステルによるアレンのアリルホウ素化反2013

    • 著者名/発表者名
      別所直人, 仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(草津市)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Highly Regioselective Hydroboration of Allenes Employing Copper Catalysts and Pinacolborane or Bis(pinacolato)diboron2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi
    • 学会等名
      The 12th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル京都(京都市)
    • 年月日
      2012-11-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 異なる銅化学種を用いたアレンの位置選択的ヒドロホウ素化反応2012

    • 著者名/発表者名
      仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • 学会等名
      第62回錯体化学討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 銅触媒を用いたアレンの位置選択的ヒドロホウ素化反応 : 異なる活性種による位置選択性の制御2012

    • 著者名/発表者名
      仙波一彦, 藤原哲晶, 寺尾潤, 辻康之
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学(吹田市)
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 触媒活性種として銅ヒドリドを用いるアルキンの還元的変換反応の開発2012

    • 著者名/発表者名
      仙波一彦、徐庭華、藤原哲晶、寺尾潤、辻康之
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 銅触媒を用いた炭素-炭素多重結合の位置および立体選択的ヒドロホウ素化反応:異なる活性種による位置選択性の制御2011

    • 著者名/発表者名
      仙波一彦、四宮正尭、藤原哲晶、寺尾潤、辻康之
    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 異なる銅化学種を用いた非対称内部アルキンの位置選択的ヒドロホウ素化反応2011

    • 著者名/発表者名
      仙波一彦、藤原哲晶、寺尾潤、辻康之
    • 学会等名
      第28回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      天童市、山形県
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Copper-Catalyzed Highly Regio- and Stereoselective Hydroboration of Unsymmetrical Internal Alkynes : Controlling Regioselectivity by Choice of Catalytic Species2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      1st International Symposium on Molecular Activation
    • 発表場所
      淡路市、兵庫県
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Copper-Catalyzed Highly Regio- and Stereoselective Hydroboration of Unsymmetrical Internal Alkynes : Control of Regioselectivity Using Different Active Species2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Semba, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      The 16th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis
    • 発表場所
      上海、中国
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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