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二核活性型金属触媒の創出に基づく適用範囲の広い不斉バイヤー・ビリガー反応の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 11J03551
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 有機化学
研究機関九州大学

研究代表者

小熊 卓也  九州大学, 理学研究院, 特別研究員(DC-1)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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)
キーワード鉄触媒 / 2-ナフトール / 酸素酸化 / 不斉反応 / ortho-キノンメチド / タンデム反応 / スピロ環化 / 脱芳香族化 / 鉄サラン錯体 / 酸化的脱芳香族化 / 炭素-炭素結合形成 / 酸化的不斉カップリング / ニトロアルカン / 第2級アルコール / 酸化的速度論的分割 / 1-ナフトール
研究概要

昨年度報告した鉄サラン触媒による2-ナフトール類の酸化的脱芳香族化反応(J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20017)で得られた知見を基に、光学活性なスピロ環骨格を有するジヒドロベンゾフラン類のタンデム合成法を開発した。この合成は、1-メチルー2-ナフトール類の酸化的ortho-キノンメチド(o-QM)形成、続くフェノール類のMichael反応・分子内の酸化的不斉脱芳香族化の3段階よりなり、ワンポットで行われる。鉄サラン触媒は、酸化的なo-QM形成および酸化的不斉脱芳香族化反応の両方に関与する。o-QM類は反応性の高い求電子種であり、これまでに不斉合成を含めた種々の合成に利用されているが、通常これらの生成には脱離基等を基質に予め導入する必要があった(J. Org. Chem, 2011, 76, 9210)。これに対し、本研究では鉄サラン触媒と分子状酸素より生成するスーパーオキシドが、基質より導かれたラジカルカチオン種のベンジル位の水素原子を直接引き抜くことで、脱離基等を用いることなくo-QMPtが生成することを見いだした。反応系中でのo-QM種の生成は、N―ビニルアセタミドを添加すると逆電子要請型のDields-Alder反応が進行し、対応する環化生成物が得られることで確認された。そこで、系中で生成されるo-QMにフェノール類を作用させ、上記のタンデム反応でスピロ環骨格を有するジヒドロベンゾフラン類を最高93%eeの不斉収率で得ることができた。また得られた化合物をオゾン酸化・酢酸鉛による酸化条件に付し、続く縮合反応によるイミド形成とLAH還元によって、生物活性を有するスピロベンゾフランイソキノリンへと短段階で誘導可能である事も示し、本反応の有用性も明らかにすることができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

(抄録なし)

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Iron-Catalysed Asymmetric Tandem Spiro-Cyclization Using Dioxygen in Air as Hydrogen Acceptor2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma, Tsutomu Katsuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 受理済み 号: 39 ページ: 117-129

    • DOI

      10.1039/c4cc01555j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron-Catalyzed Dioxygen-Driven C-C Bond Formation: Oxidative Dearomatization of 2-Naphthols with Construction of a Chiral Quaternary Stereocenter2012

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、香月 勗
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 67 号: 49 ページ: 20017-20020

    • DOI

      10.1021/ja310203c

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄触媒を用いた環境調和型不斉酸化反応2012

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、香月 勗
    • 雑誌名

      ファインケミカル

      巻: 41 ページ: 24-31

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] What Factors Influence the Catalytic Activity of Iron-salan Complexes for Aerobic Oxidative Coupling of 2-Naphthols?2012

    • 著者名/発表者名
      松本健司、江上寛通、小熊卓也、香月勗
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: (Accepted) 号: 47 ページ: 5823-5823

    • DOI

      10.1039/c2cc18090a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric epoxidation of (Z)-enol esters catalyzed by titanium (salalen) complex with aqueous hydrogen peroxide2011

    • 著者名/発表者名
      松本和弘、馮超、半田聡、小熊卓也、香月勗
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 67 号: 35 ページ: 6474-6478

    • DOI

      10.1016/j.tet.2011.06.022

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic Oxidative Kinetic Resolution of Secondary Alcohols with Naphthoxide-Bound Iron (salan) Complex2011

    • 著者名/発表者名
      國栖隆、小熊卓也、香月勗
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 132 号: 33 ページ: 12937-12939

    • DOI

      10.1021/ja204426s

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 鉄触媒を用いた2-ナフトール類の酸化的不斉脱芳香族化2013

    • 著者名/発表者名
      小熊 卓也, 香月 勗
    • 学会等名
      第60回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Asymmetric Aerobic Dearomatization2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma
    • 学会等名
      大津会議合同研究発表会
    • 発表場所
      大津プリンスホテル(滋賀県)
    • 年月日
      2013-09-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Asymmetric Aerobic Oxidative Dearomatization of 2-Naphthols2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma, Tsutomu Katstiki
    • 学会等名
      第23回日仏医薬精密化学会議
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル長崎グラバーヒル(長崎県)
    • 年月日
      2013-05-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 鉄触媒を用いた空気中酸素を酸化剤とする2-ナフトール類の酸化的不斉脱芳香族化2013

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、香月 勗
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] No energy-requiring and waste-free asymmetric material transformations2013

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、金 忠植、香月 勗
    • 学会等名
      I2CNR Annual Symposium
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2013-01-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鉄触媒と酸素を用いる2-ナフトール類の酸化的脱芳香環化を鍵とする新規不斉4級炭素構築法2012

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、香月 勗
    • 学会等名
      第45回酸化反応討論会
    • 発表場所
      名古屋市立大学
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Asymmetric Aerobic Oxidation2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma, Tsutomu Katsuki
    • 学会等名
      The 2nd International Congress on Natural Sciences
    • 発表場所
      National Sun Yat-sen University (台湾)
    • 年月日
      2012-10-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鉄触媒による第2級アルコール類の酸化的速度論的分割2012

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、國栖隆、香月勗
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鉄触媒を用いた2-ナフトール類の酸化的不斉カップリング反応の機構的研究およびクロスカップリング反応への展開2011

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、江上寛通、松本健司、國栖隆、香月勗
    • 学会等名
      第22回万有仙台シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県)
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Aerobic Oxidative Kinetic Resolution of Secondary Alcohols with Naphthoxide-Bound Iron (salan) Complexes2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma, Takashi Kunisu, Tsutomu Katsuki
    • 学会等名
      The 2011 Global COE International Symposium on Future Molecular Systems
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2011-11-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Aerobic Oxidative Kinetic Resolution of Secondary Alcohols2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma, Takashi Kunisu, Tsutomu Katsuki
    • 学会等名
      第10回I^2CNER Interest Seminar Series
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2011-11-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鉄サラン錯体を用いた不斉酸素酸化:第2級アルコールの酸化的速度論的分割2011

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、國栖隆、香月勗
    • 学会等名
      第44回酸化反応討論会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Aerobic Oxidation Using O_2 as an Oxidant2011

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也
    • 学会等名
      第2回大津会議
    • 発表場所
      大津プリンスホテル(滋賀県)
    • 年月日
      2011-10-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鉄触媒を用いた2-ナフトール類の酸化的不斉カップリング反応における機構的研究およびクロスカップリング反応への展開2011

    • 著者名/発表者名
      小熊卓也、江上寛通、松本健司、國栖隆、香月勗
    • 学会等名
      第21回万有福岡シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2011-05-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Aerobic Oxidative Coupling of 2-Naphthol : Mechanism and Its Application to Cross-Coupling2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma, Hiromichi Egami, Kenji, Matsumoto, Takashi Kunisu, Tsutomu Katsuki
    • 学会等名
      The 2011 International Symposium on Molecular Systems
    • 発表場所
      ザ・ルイガンズ(福岡県)
    • 年月日
      2011-05-10
    • 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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