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ヘテロ原子の配位を鍵とする炭素不活性結合の触媒的切断

研究課題

研究課題/領域番号 13450364
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機工業化学
研究機関大阪大学

研究代表者

茶谷 直人  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30171953)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
16,800千円 (直接経費: 16,800千円)
2003年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2002年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2001年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワード炭素-水素結合 / 炭素-酸素結合 / 炭素-炭素結合 / カルボニル化 / クロスカップリン / アシル錯体 / 一酸化炭素 / 有機ホウ素試薬 / アシル-炭素結合切断 / クロスカップリング / 炭素-水素結合切断 / ルテニウムカルボニル / ロジウムカルボニル / 炭素不活性結合 / アシル-酵素結合切断 / エステル / カップリング / ルテニウム / 炭素-酸素結合切断 / ヘテロ原子 / アシル-酸素結合 / 還元
研究概要

ルテニウムカルボニル触媒存在下、アミン窒素に隣接する飽和炭素-水素結合がアルケンへ効率的に付加することを見いだした。単純なアミンでは進行せず、ピリジン環の存在が必須である。
ピリジルメチルエステルをギ酸アンモニアとルテニウムカルボニル触媒存在下、反応させると脱カルボニル化還元反応が進行し、炭化水素類が生成する。さらに、求核剤として有機ホウ素試薬を用いると脱カルボニル化は全くおこらず、対応するケトンが生成することを見いだした。9-アルキル-9-BBNをホウ素試薬として用いると収率に問題があるが、アルキル基の導入も可能であることを見いだした。
さらに、炭素-水素結合の直接カルボニル化反応の検討も引き続き行った。いままでのオルト位カルボニル化に適用できた基質は、ベンゼン環と配向基の炭素-窒素結合が共役しているもののみであった。しかし、ピラゾールも配向基として働くことがわかった。さらにルテニウムだけでなく、アミド系溶媒を用いると、ロジウムも高い触媒活性を示すことを見いだした。アミド系はピリジルベンゼンのオルト位カルボニル化にも有効であることがわかった。この場合、ルテニウム、ロジウムどちらも高い活性を示した。
ピリジンメタノールをアルコールとして用いるとアルケンのロジウム触媒ヒドロエステル化反応が温和な条件で進行することも見いだした。さらにアセチレンを用いると形式的にヒドロエステル化が2回起こった形の生成物が得られた。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 茶谷直人: "The Ruthenium-Catalyzed Reductive Decarboxylation of Esters : Catalytic Reactions Involving the Cleavage of Acyl-Oxygen Bonds of Esters"Journal of the American Chemical Society. 123. 4848-4849 (2001)

    • 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] 茶谷直人: "Ru_3(CO)_<12>-Catalyzed Coupling Reaction of sp^3 C-H Bonds Adjacent to a Nitrogen Atom in Alkylamines with Alkenes"Journal of the American Chemical Society. 123. 10935-10941 (2001)

    • 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] 茶谷直人: "Ru_3(CO)_<12>-Catalyzed C-H/CO/Olefin Coupling of N-Pyridylindolines. Direct Carbonylation at a C-H Bond δ to the Pyridine Nitrogen"The Journal of Organic Chemistry. 68. 7557-7560 (2002)

    • 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] 茶谷直人: "Ruthenium-Catalyzed C-H/CO/Olefin Coupling Reaction of N-Arylpyrazoles. Extraordinary Reactivity of N-Arylpyrazoles toward Carbonylation at C-H Bonds"The Journal of Organic chemistry. 69. 7538-7540 (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] 茶谷直人: "A Chelation- Assisted Hydroesterification of Alkenes Catalyzed by Rhodium Complex"Organic Letters. 5. 4329-4330 (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] Naoto Chatani: "The Ruthenium-Catalyzed Reductive Decarboxylation of Esters : Catalytic Reactions Involving the Cleavage of Acyl-Oxygen Bonds of Esters"Journal of the American Chemical Society. 123. 4848-4849 (2001)

    • 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] Naoto Chatani: "Ru_3(CO)_<12>-Catalyzed Coupling Reaction of sp^3 C-H Bonds Adjacent to a Nitrogen Atom in Alkylamines with Alkenes"Journal of the American Chemical Society. 123. 10935-10941 (2001)

    • 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] Naoto Chatani: "Ru_3(CO)_<12>-Catalyzed C-H/CO/Olefin Coupling of N-Pyridylindolines. Direct Carbonylation at a C-H Bond δ to the Pyridine Nitrogen"The Journal of Organic Chemistry. 68. 7557-7560 (2002)

    • 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] Naoto Chatani: "Ruthenium-Catalyzed C-H/CO/Olefin Coupling Reaction of N-Arylpyrazoles. Extraordinary Reactivity of N-Arylpyrazoles toward Carbonylation at C-H Bonds"The Journal of Organic Chemistry. 69. 7538-7540 (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] Naoto Chatani: "A Chelation-Assisted Hydroesterification of Alkenes Catalyzed by Rhodium Complex"Organic Letters. 5. 4329-4330 (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] Naoto Chatani: "Ruthenium-catalyzed C-H/Co/Olefin Coupling Reaction of N-Arylpyrazoles. Extraordinary Reactivity of N-Arylpyrazoles toward Carbonylation at C-H Bonds"Journal of the Organic Chemistry. 69・19. 7538-7540 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Naoto Chatani: "A Chelation- Assisted Hydroesterification of Alkenes Catalyzed By Rhodium Complex"Organic Letters. 5・23. 4329-4330 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Chatani et al.: "Ru_3(CO)_<12>-Catalyzed C-H/CO/Olefin Coupling of N-Pyridylindolines. Direct Carbonylation at a C-H Bond δ to the Pyridine Nitrogen"Journal of the Organic Chemistry. 67(21). 7557-7560 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 茶谷直人: "The Ruthenium-Catalyzed Reductive Decarboxylation of Esters : Catalytic Reactions Involving the Cleavage of Acyl-Oxygen Bonds of Esters"J. Am. Chem. Soc.. 123・20. 4848-4850 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 茶谷直人: "Ru_3(CO)_<12>-Catalyzed Coupling Reaction of sp^3 C-H Bonds Adjacent to a Nitrogen Atom in Alkylamines with Alkenes"J. Am. Chem. Soc.. 123・44. 10935-10941 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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