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マイクロリアクターによる不安定有機金属種を活用するクロスカップリング反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J05642
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
研究機関京都大学

研究代表者

森脇 佑也  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードフローマイクロリアクター / キラル有機リチウム種 / キラルボロン酸エステル / 村橋カップリング反応 / 不安定有機リチウム / π共役ポリマー / 2-リチオオキセタン / クロスカップリング / リチオ化 / ホウ素化
研究実績の概要

本研究の目的はフローマイクロリアクターを利用し、極低温を用いることなくベンジルカルバメート類のリチオ化により得られる立体的に不安定なリチウム中間体を求電子剤との反応に利用することである。
具体的には1-フェニルエチルカルバメート並びにそのベンゼン環上のパラ位にフッ素並びにメトキシ基を導入した基質のリチオ化により得られるリチウム中間体をトリメチルシリルトリフラートにてシリル化した。この際リチオ化の温度並びに反応時間を種々検討することでその立体的安定性に関する詳細な評価を行った。その結果電子吸引基は立体的安定性を向上させ、電子供与基は中間体のリチウム種を立体的、化学的に不安定化させることが明らかとなった。また、フローマイクロリアクターにより滞留時間を短く、精密に制御することでいずれの基質も極低温を用いずに高収率かつ高エナンチオ特異的に目的のシリル化体が得られることも明らかにした。
得られた知見をもとにより価値の高い生成物を与えると考えられるホウ素化の検討を行った。求電子剤としてトリメチルシリルトリフラートの代わりにメトキシボロン酸ピナコールエステルを用いて反応を行ったところ同様に良好または高収率かつ高エナンチオ特異的に目的生成物が得られた。続いてリチオ化とホウ素化並びに転移反応による光学活性ボロン酸エステルの合成を検討した。求電子剤としてフェネチルボロン酸ピナコールエステルを用いたところ目的生成物を高収率かつ高エナンチオ特異的に得ることができた。特にホウ素化並びに転移反応は高速に進行し、反応時間8秒以内に完結することも明らかとなった。本反応により得られるボロン酸エステルは近年遷移金属を用いないクロスカップリング反応への利用が報告されているなど合成中間体としてきわめて有用である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Flow Synthesis of Arylboronic Esters Bearing Electrophlic Functional Groups and Space Integration with Suzuki-Miyaura Coupling without Intentionally Added Base2012

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎, 森脇佑也, 吉田潤一
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 48 号: 91 ページ: 11211-11213

    • DOI

      10.1039/c2cc36197c

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flash Generation of a Highly Reactive Pd Catalyst for Suzuki-Miyaura Coupling Using a Flow Microreactor2012

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎, 高林尚史, 森脇佑也, 吉田潤一
    • 雑誌名

      Chem. -Eur. J.

      巻: 18 号: 38 ページ: 11871-11875

    • DOI

      10.1002/chem.201201579

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-coupling of Aryllithiums with Aryl and Vinyl Halides in Flow Microreactors2012

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎, 森脇佑也, 原木優, 見目章, 林篤志, 吉田潤一
    • 雑誌名

      Chem. -Asian J.

      巻: 7 号: 5 ページ: 1061-1068

    • DOI

      10.1002/asia.201101019

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フローマイクロリアクターを用いた光学活性ベンジルカルバメートの脱プロトン化2015

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也、永木愛一郎、吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学、千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] リチオ化とボリル化と鈴木-宮浦カップリングの空間的反応集積化2015

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也、永木愛一郎、吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学、千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フローマイクロリアクターを用いた高速有機リチウム反応の解析2015

    • 著者名/発表者名
      梶田舜平、石内聡史、森脇佑也、永木愛一郎、吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学、千葉
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フローマイクロリアクターを用いた2-フェニルオキセタンのリチオ化と求電子剤との反応2014

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也・レオナルドデェゲナロ・レンゾルイジ・永木愛一郎・吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] リチオ化反応とクロスカップリング反応の空間的集積化2013

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也, 原木優, 高林尚史, 見目章, 林篤志, 永木愛一郎, 吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鈴木-宮浦クロスカップリング反応のための高活性Pd触媒のフラッシュ発生2013

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也, 高林尚史, 永木愛一郎, 吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Flash Generation of a Highly Reactive Pd Catalyst for Suzuki-Miyaura Coupling Using a Flow Microreactor2012

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也, 高林尚史, 永木愛一郎, 吉田潤一
    • 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(京都府)
    • 年月日
      2012-11-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Pd-Catalyzed Cross-Coupling of Aryllithiums with Aryl and Vinyl Halides in an Integrated Flow Microreactor System2012

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也, 永木愛一郎, 吉田潤一
    • 学会等名
      Flow Chemistry Asia 2012
    • 発表場所
      Hotel Royal @ Queens (シンガポール)
    • 年月日
      2012-10-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Unsymmetrical Biaryls by Space Integration of Lithiation, Borylation, and Suzuki-Miyaura Coupling2012

    • 著者名/発表者名
      森脇佑也, 永木愛一郎, 吉田潤一
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-09-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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