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水溶媒中での新規ラジカル反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12305058
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 合成化学
研究機関京都大学

研究代表者

大嶌 幸一郎  京都大学, 工学研究科, 教授 (00111922)

研究分担者 忍久保 洋  京都大学, 理学研究科, 助教授 (50281100)
松原 誠二郎  京都大学, 助教授 (90190496)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
44,500千円 (直接経費: 39,100千円、間接経費: 5,400千円)
2003年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2002年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2001年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2000年度: 21,100千円 (直接経費: 21,100千円)
キーワードラジカル反応 / 水 / インジウム / ガリウム / Z-スチレン / 重水 / 重水素化 / 水熱 / 重水水素化 / パラジウム触媒 / 理論計算 / 環化 / アルケン / ab initio法 / クロスカップリング / 次亜リン酸 / ラクトン / 重水素化反応
研究概要

無水塩化インジウムに対して-78℃でジイソブチルアルミニウムヒドリドを作用させ、クロロインジウムヒドリドを調製した。ここに1-ドデシンとラジカル開始剤として触媒量のトリエチルボランを加え反応させたところ、1-ドデセンが定量的に得られた。ラジカル捕捉剤共存下では収率が大きく低下したことから本反応はラジカル機構により進行していると考えられる。こうして得られたアルケニルインジウムはヨウ素で捕捉することによりZ体のヨードアルケンへと効率良く変換できた。この反応はケトンや水酸基、カルボキシル基など広範な官能基を有するアルキンに対して適用が可能である。また1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン共存下パラジウム触媒によるヨードベンゼンとの交差カップリング反応にも適用可能であり、対応するZ体のβ-アルキル置換スチレン誘導体を高収率で与えることも明らかとなった。また同様の反応が塩化インジウムの代わりに塩化ガリウムを用いても進行することが明らかとなった。
重水素化化合物は、核磁気共鳴スペクトル測定や中性子散乱スペクトル測定における重要な溶媒である。そのため重水素化化合物の効率の良い合成法が求められている。この方法として重水の250℃50気圧という水熱条件下で遷移金属触媒を有機化合物に作用させることによりH-D交換反応が進行することを見いだした。重水20mL、シクロドデカン5mmol、5%パラジウム炭素0.1gを水熱条件下においたところ、6時間でほぼ完全に重水素化されたシクロドデカンが84%の収率で得られた。このほかに環状アルケン、鎖状アルカン、環状並びに鎖状ケトンや芳香族化合物についても重水素化反応が行えることが明らかとなった。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Takami, K.: "Triethylborane-Mediated Hydrogallation and Hydroindation : Novel Access to Organogalliums and Organoindiums"The Journal of Organic Chemistry. 68. 6627-6631 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takami, K.: "Triethylborane-induced Radical Reactions with Gallium and Indium Hydrides"Tetrahedron. 59. 6627-6635 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takami, K. et al.: "Triethylborane-Mediated Hydrogallation and Hydroindation : Novel Access to Organogalliums and Organoindiums"The Journal of Organic Chemistry. 68. 6627-6631 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takami, K. et al.: "Triethylborane-induced Radical Reactions with Gallium and Indium Hydrides"Tetrahedron. 59. 6627-6635 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takami, K.: "Triethylborane-Mediated Hydrogallation and Hydroindation : Novel Access to Organogalliums and Organoindiums"The Journal of Organic Chemistry. 68. 6627-6631 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takami, K.: "Triethylborane-induced Radical Reactions with Gallium and Indium hydrides"Tetrahedron. 59. 6627-6635 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shin-ichi Usugi: "Triethylborane Induced Radical Reaction of Gallium Enolates with α-Halo Esters"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75・9. 2049-2052 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Yorimitsu: "Triethylboranc-Induced Radial Reactions in Ionic Liquids"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75・4. 853-854 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Yorimitsu: "Synthetic Radical Reactions in Aqueous Media"Synlett. 5. 674-686 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shin-ichi Usugi: "Radical Addition of α-Halo Ester to Homoallylic Gallium or Indium Species : Formation of Cyclopropane Derivatives"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75・4. 841-845 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Dai Motoda: "A Room Temperature Kharasch Reaction Catalyzed by Pd(0) in a Heterogeneous Aqueous System"Advanced synthesis and Catalysis. 344・3,4. 261-265 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Atsushi Inoue: "Oxidative Heck-Type Reaction involving Cleavage of a Carbon-Phosphorus Bond of Arylphosphonic Acids"J. Am. Chem. Soc.. 125・6. 1484-1485 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Yorimitsu: "Triethylborane-Induced Bromine Atom-Transfer Radical Addition in Aqueous Media : Study of the Solvent Effect on Radical Addition Reaction"J.Org.Chem.. 66・23. 7776-7785 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Yorimitsu: "Radical Addition of 2-Iodoalkanamide or 2-Iodoalkanoic Acid to Alkenes with a Water-Soluble Radical Initiator in Aqueous Media : Facile Synthesis of γ-Lactones"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73・10. 1963-1970 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuaki Takami: "palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Organoindiums with Aryl Halides in Aqueous Media"Org.Lett.. 3・13. 1997-1999 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hidenori Kinoshita: "Remarkable Rate Acceleration of Pd(0)-Catalyzed Hydrogermylation of Alkynes and Dienes in Water"Org.Lett.. 3・16. 2521-2524 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takayuki Tsuritani: "Radical [3+2] Annulation of N-Allyl-N-Chlorotosylamide with Alkenes via Atom-transfer Process"Org.Lett.. 3・17. 2709-2711 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Yorimitsu: "Powerful Solvent Effect of Water in Radical Reaction : Triethylborane-Induced Atom-Transfer Radical Cyclization in Water."J.Am.Chem.Soc. 122・45. 11041-11047 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuyu Wakabayashi: "Radical Cyclization of N-Allyl-2-halo Amide in Water"Bull.Chem.Soc.Jpn. 73・10. 2377-2378 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Yorimitsu: "Radical Reaction by a Combination of Phosphinic Acid and a Base in Aqueous Media"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 74・2(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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