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炭素‐炭素結合形成を伴う還元的二酸化炭素固定化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J00320
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

野木 馨介  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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)
キーワード二酸化炭素 / コバルト / ニッケル / 亜鉛 / マンガン / カルボ亜鉛化 / カルボキシル化 / アルキン
研究実績の概要

私は本年度、二酸化炭素雰囲気下におけるニッケルあるいはコバルト触媒を用いたアルケニルおよびかさ高いアリールトリフラートのカルボキシル化反応を開発した。アルケニルおよびアリールトリフラートは対応するアルデヒドやケトン、フェノールから、それぞれ1段階で迅速に合成することが可能であり、遷移金属触媒を用いたカップリング反応における基質として広く利用されている。上述の研究で得られた結果を論文化し、その成果は米国化学会の学会誌The Journal of Organic Chemistryに掲載された(J. Org. Chem. 2015, 80, 11618)。
上記の研究と並行して、炭素-炭素不飽和結合へ二酸化炭素と亜鉛原子とを同時に導入するカルボキシ亜鉛化反応にも取り組んだ。遷移金属触媒存在下における炭素-炭素不飽和結合に対するカルボ亜鉛化反応は、構造や立体の規定された複雑な有機亜鉛化合物を調製する優れた手法である。中でもアルキンの炭素-炭素三重結合に対するカルボ亜鉛化反応は多置換アルケニル亜鉛種を一挙に与える有力な手法であり、様々な炭素骨格の導入が達成されている。しかしながら、アルキンをはじめ不飽和炭化水素化合物に対して亜鉛とカルボキシ基を同時に導入するカルボキシ亜鉛化反応は、未だ達成されていない未踏の分子変換反応である。
本研究ではアルキンに対して二酸化炭素由来のカルボキシ基と、還元剤として用いる亜鉛を同時に導入するカルボキシ亜鉛化反応が、コバルト錯体触媒を用いることで進行することを見出した。付加はシン選択的に進行し、対応するZ体のβ-亜鉛化アクリル酸を与えることを見いだした。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Cobalt- and Nickel-Catalyzed Carboxylation of Alkenyl and Sterically Hindered Aryl Triflates Utilizing CO22015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 80 号: 22 ページ: 11618-11623

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b02307

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cobalt-catalyzed carboxylation of propargyl acetates with carbon dioxide2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 86 ページ: 13052-13055

    • DOI

      10.1039/c4cc03644a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Reductive Coupling Reaction of Alkynes, Acrylates and Carbon Dioxide under Cobalt Catalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao and Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      ハワイ(米国)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reductive Carboxylation of Aryl and Alkenyl Electrophiles with Nickel- and Cobalt Catalysis Utilizing Carbon Dioxide2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      The 5th Junior International Conference on Cutting-edge Organic Chemistry in Asia
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コバルト触媒による二酸化炭素を用いたアルキンのカルボキシ亜鉛化反応2015

    • 著者名/発表者名
      野木馨介、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • 学会等名
      第62回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪(関西大学)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cobalt-Catalyzed Reductive Three-Component Coupling Reaction of Alkynes, Acrylates and Carbon Dioxide2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 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] Carboxylation of Propargyl Acetates with CO2 Utilizing Cobalt Catalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      Conference on C-C Bond Cleavage
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コバルト触媒存在下における二酸化炭素を用いたプロパルギルおよびアリルエステルのカルボキシル化反応2014

    • 著者名/発表者名
      野木馨介、岩﨑和貴、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ニッケルおよびコバルト触媒存在下における二酸化炭素を用いたカルボキシル化反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      野木馨介、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • 学会等名
      日本化学会第94回春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Carboxylation of Propargyl Acetates via Carbon-Oxygen Bond Cleavage Utilizing Cobalt Catalysts and Carbon Dioxide2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nogi, Tetsuaki Fujihara, Jun Terao, Yasushi Tsuji
    • 学会等名
      The 17th IUPAC International Symposium on Organome tallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (0MCOS-16)
    • 発表場所
      アメリカ合衆国、コロラド大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素を用いたコバルト触媒存在下における酢酸プロパルギルのカルボキシル化反応2013

    • 著者名/発表者名
      野木馨介、藤原哲晶、寺尾 潤、辻 康之
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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