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ルイス酸触媒によるアミド結合活性化を鍵とするアミド化合物の変換反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J01616
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
研究機関大阪大学

研究代表者

西井 祐二  大阪大学, 基礎工学研究科, 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)
キーワードアミド / エステル / マンガン触媒 / 亜鉛触媒 / 有機リチウム試薬 / 加溶媒分解 / ボロン酸エステル / スカンジウム触媒
研究実績の概要

前年度に引き続きマンガン触媒を用いたアミドの加アルコール分解反応、亜鉛触媒を利用した脱着可能なアミド配向基に関する研究を行った。
2価のマンガン錯体Mn(acac)2とキレート配位子の2,2-ビピリジンを組合せた触媒系は、亜鉛触媒に比較して、より効率的にアミドのエステル化を進行させることを見出した。この内容は学術誌に掲載済である。この触媒系はアルコールを求核剤とする他の反応にも利用することが可能と考えられ、ニトリル基や単純なアルキル置換3級アミドへの基質展開を行い、予備的な結果ではあるものの目的化合物が得られており、これまでの亜鉛触媒系で適用できなかった反応への応用が期待できる。
前年度までの研究で、エタノールアミド化合物は分子内アルコールへのアシル転移を経由したエステル化反応が温和な条件下で進行する特徴的な性質を見出し、アミド窒素上に様々な置換基を持つ3級アミドにも適用可能であることを見出した。この特徴を利用して、アミド基を着脱可能な配向基としてリチウム試薬を用いた芳香族化合物のメタル化反応を検討した。アミド窒素上の置換基を種々変更した結果イソプロピル基が最適とし、TMS保護基したエタノールアミド化合物がブチルリチウムによるオルトリチオ化反応に効果的であり、ヨウ素によりクエンチしたところ高収率でオルト位の官能基化を達成した。このアミド化合物は亜鉛触媒の存在下アルコールで処理することによりはエステル等価体と見なせる一方で、同様の反応を単純なエステル化合物を配向基とした場合には基質の分解が起こるため、エステルで適用不可な反応に適用できる点で興味深い。この反応についてはミュンヘン大学Knochel教授の研究グループと引き続き共同研究を進めており、収率向上のため条件最適化および天然物合成を志向した反応適用範囲の拡大を目的として、所属研究室で検討を継続している。

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

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] ミュンヘン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Benzo[c]thiophenes by Rhodium(III)-Catalyzed Dehydrogenative Annulation2016

    • 著者名/発表者名
      Keita Fukuzumi, Yuto Unoh, Yuji Nishii, Tetsuya Satoh, Koji Hirano, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 81 号: 6 ページ: 2474-2481

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b00030

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Oxidative Annulation of (2-Arylphenyl)boronic Acids with Alkynes: Selective Synthesis of Phenanthrene Derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nagata, Tetsuya Satoh, Yuji Nishii, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 27 号: 11 ページ: 1707-1710

    • DOI

      10.1055/s-0035-1561940

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manganese(II) Catalyzed Esterification of N-b-Hydroxyethylamides2015

    • 著者名/発表者名
      Nishii Yuji, Akiyama Shoko, Kita Yusuke, Mashima Kazushi
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 26 号: 13 ページ: 1831-1834

    • DOI

      10.1055/s-0034-1380428

    • 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] Combined Catalytic System of Scandium Triflate and Boronic Ester for Amide Bond Cleavage2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kita, Yuji Nishii, Akihiro Onoue, Kazushi Mashima
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis&Catalysis

      巻: 355 号: 17 ページ: 3391-3395

    • DOI

      10.1002/adsc.201300819

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Zinc and Manganese Catalyzed Formation and Cleavage of N-b-hydroxyethylamides2015

    • 著者名/発表者名
      Nishii Yuji, Hirai Takahiro, Sarah Fernandez, Paul Knochel, Kita Yusuke, Mashima Kazushi
    • 学会等名
      18th IUPAC International Synposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Chemistry
    • 発表場所
      スペイン、バルセロナ
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unique Additive Effects of Boronic Ester on Scandium Catalyzed Amide Bond Cleavage2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nishii, Akihiro Onoue, Yusuke Kita, Mashima Kazushi
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Organometallic and Catalysis (OM&Cat-2014)
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター (奈良県奈良市)
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Lewis Acid Catalyzed Transformation of Carboxylic Acid Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      西井祐二
    • 学会等名
      第5回大津会議
    • 発表場所
      大津プリンスホテル (滋賀県大津市)
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Unique Additive Effects of Boronic Ester on Scandium Catalyzed Amide Bond Cleavage2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nishii, Akihiro Onoue, Yusuke Kita, Mashima Kazushi
    • 学会等名
      ETH-OSAKA joint symposium
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス (大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Combined Catalytic System of Scandium Triflate and Boronic Ester for Amide Bond Cleavage2014

    • 著者名/発表者名
      西井祐二、尾之上昭弘、 喜多祐介、真島和志
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      九州大学百年講堂 (福岡県東区)
    • 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] Sc(OTf)3とボロン酸エステルの協働効果によるアミド化合物の触媒的エステル化反応2014

    • 著者名/発表者名
      西井祐二、尾之上昭弘、 喜多祐介、真島和志
    • 学会等名
      第34回有機合成若手セミナー
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス (大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Combined Catalyst System of Scandium and Boronic Esters for Amide Bond Cleavage2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nishii, Akihiro Onoue, Yusuke Kita, Mashima Kazushi
    • 学会等名
      9th International Symposium on Homogeneous Catalysis (ISHC2014)
    • 発表場所
      Ottawa convention center (カナダ)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sc (OTf)_3とボロン酸エステルの協働効果によるアミド化合物の触媒的エステル化反応2014

    • 著者名/発表者名
      西井祐二、尾之上昭弘、喜多祐介、真島和志
    • 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(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Combined catalytic system of scandium and boronic ester for amide bond cleavage2013

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nishii, Akihiro Onoue, Yusuke Kita, Mashima Kazushi
    • 学会等名
      International Research Training Group "Selectivity in Chemo-and Biocatalysis Aachen-Osaka Joint Symposium
    • 発表場所
      アーヘン工科大学(ドイツ)
    • 年月日
      2013-12-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Combined catalytic system of scandium and boronic ester for amide bond cleavage2013

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nishii, Akihiro Onoue, Yusuke Kita, Mashima Kazushi
    • 学会等名
      17th IUPAC International Synposium on Organo metallic Chemistry Directed Towards Organic Chemistry
    • 発表場所
      コロラド州立大学(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2013-07-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スカンジウムとホウ素化合物の協働効果を利用したアミドのエステル化反応2013

    • 著者名/発表者名
      西井祐二、喜多祐介、真島和志
    • 学会等名
      CREST「プロセスインテグレーションに向けた高機能ナノ構造体の創出」領域第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      コクヨホール(東京都港区)
    • 年月日
      2013-06-04
    • 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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