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新規触媒開発を基軸とする環境調和型アリル化合物合成法の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 13J04043
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 化学系薬学
研究機関九州大学

研究代表者

澁谷 亮三  九州大学, 薬学府, 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
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード遷移金属触媒 / 水酸基活性化 / πアリル金属錯体 / 白金触媒 / 有機触媒 / アリル化合物 / フロー反応 / 不斉反応
研究実績の概要

『白金触媒膜を導入したマイクロフローリアクターによるアリルアルコールの直接置換反応の開発』に関して、①従来法では困難であるアリルアルコールの直接変換反応、②触媒担持型フロー反応場の構築、の二つが欠かせない要素である。この二つの要素に対し、①に関して、遷移金属触媒の白金と有機触媒のピロリジンを活用した、アリルアルコールの直接アルキル化反応を開発した(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4377)。また、②に関して、触媒膜作成法の検討を行い、フローリアクターへの白金触媒膜の導入に成功した。しかしながら、作成した触媒膜を用いて、アリルアルコールの直接変換反応を試みた結果、反応は全く進行しなかった。原因として、反応性の低さが問題と考えられたため、より穏和で、短時間で反応が終結する条件をバッチ反応にて探索した。特にアンモニア水を 100 度という高い反応温度で加熱する必要があったアンモニアを求核剤とした直接アミノ化反応(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 150.)にバッチ反応の最適化を行った結果、触媒最適化や水酸基活性化剤の添加などを行うことで、反応温度を100度から40度に低減させることに成功した。穏和化により、フロー反応への適用に期待できる。
『典型金属―遷移金属ハイブリッド錯体合成を軸とした光学活性なアリル化合物合成法の開発』に関して、申請当初の計画通り、キラルアニオン添加による不斉反応の開発に関して取り組んだが、残念ながら、不斉の発現を確認することはできなかった。一方、上記のように、直接変換反応に関して、従来法よりも穏和な条件で反応を進行させることに成功しており、不斉反応の応用が期待できる。また、その他の結果として、天然物カイニン酸の不斉全合成にも成功した(Chem. Eur. J. 2015, 21, 3937.)。

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

    (17件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Short Scalable Route to (-)-α-Kainic Acid Using Pt-Catalyzed Direct Allylic Amination2015

    • 著者名/発表者名
      Zhang, M.; Watanabe, K.; Tsukamoto, M.; Shibuya, R.; Morimoto, H.; Ohshima, T.
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 21 号: 10 ページ: 3937-3941

    • DOI

      10.1002/chem.201406557

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dual Platinum and Pyrrolidine Catalysis in the Direct Alkylation of Allylic Alcohols : Selective Synthesis of Monoallylation Products2014

    • 著者名/発表者名
      大嶋 孝志
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 53(印刷中) 号: 17 ページ: 4377-4381

    • DOI

      10.1002/anie.201311200

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アンモニアとアリルアルコールの触媒的直接変換反応による一級アリルアミン合成法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      澁谷 亮三、Lin Lu、大嶋 孝志
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Direct catalytic conversion of ammonia and allylic alcohols to primary allylamines at room temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Ryozo Shibuya, Lu Lin, Takashi Ohshima
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白金-ピロリジン触媒系によるアリルアルコールのモノアリル体選択的直接アルキル化反応の開発2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷 亮三、Lin Lu、中原 靖人、真島 和志、大嶋 孝志
    • 学会等名
      第25回記念 万有福岡シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂
    • 年月日
      2015-05-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 室温でのアンモニアとアリルアルコールからの触媒的一級アリルアミン合成法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷 亮三、Lin Lu、大嶋 孝志
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会口頭発表
    • 発表場所
      神戸学院大学
    • 年月日
      2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アリルアルコールとアリルアミンを求電子剤とした化学選択的直接置換反応の開発2015

    • 著者名/発表者名
      Lin Lu、澁谷 亮三、大嶋 孝志
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会ポスター発表
    • 発表場所
      デザイン・クリエイティブセンター神戸
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 白金触媒膜を導入したマイクロリアクターによるアリルアルコールの直接変換反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      澁谷 亮三、Lu Lin、中原 靖人、真島 和志、大嶋 孝志
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本市総合体育館(熊本県)
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dual Platinum and Pyrrolidine Catalysis in the Direct Alkyiation of Allylic Alcohols : Selective Synthesis of Monoallylation Products2014

    • 著者名/発表者名
      L. Lin, R, Shibuya, Y. Nakahara, K. Mashima, T. Ohshima
    • 学会等名
      日本薬学会第 134年会
    • 発表場所
      熊本市総合体育館(熊本県)
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 白金触媒による直接的アリル位アミノ化反応を活用した、(-)-α-カイニン酸の短工程全合成2014

    • 著者名/発表者名
      張 明、渡辺 賢司、塚本 真史、澁谷 亮三、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本県)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Short-Step Synthesis of (-)-α-Kainic Acid via Pt-catalyzed Allylic Aminations2013

    • 著者名/発表者名
      M. Zhang, K. Watanabe, M. Tsukamoto, R. Shibuya, H. Morimoto, T. Ohshima
    • 学会等名
      The Eighth International Symposium on Integrated Synthesis ISIS-8
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター(奈良県)
    • 年月日
      2013-11-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Platinum-Catalyzed Direct Substitution of Allylic Alcohols2013

    • 著者名/発表者名
      澁谷 亮三
    • 学会等名
      第4回大津会議
    • 発表場所
      大津プリンスホテル(滋賀県)
    • 年月日
      2013-10-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 白金-ピロリジン触媒系によるアリルアルコールのモノアリル体選択的直接アルキル化反応の開発2013

    • 著者名/発表者名
      澁谷 亮三、Lu Lin、中原 靖人、真島 和志、大嶋 孝志
    • 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 (東京都)
    • 年月日
      2013-09-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dual Platinum and Pyrrolidine Catalysis in Direct Alkylation of Allylic Alcohols : Selective Synthesis of Monoallylation products2013

    • 著者名/発表者名
      R. Shibuya, L. Lin, Y. Nakahara, K. Mashima, T. Ohshima
    • 学会等名
      20th International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry (ISOM XX)
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター(奈良県)
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 白金-有機触媒系によるアリルアルコールのモノアリル体選択的直接アルキル化反応の開発2013

    • 著者名/発表者名
      澁谷 亮三
    • 学会等名
      第46回有機金属若手の会 夏の学校
    • 発表場所
      宮城蔵王ロイヤルホテル(宮城県)
    • 年月日
      2013-07-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 白金触媒による直接的アリルアミノ化反応を活用した、カイニン酸の短工程全合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      張 明、渡辺 賢司、塚本 真史、澁谷 亮三、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      第48回天然物化学談話会
    • 発表場所
      アヤワレークサイドホテル(滋賀県)
    • 年月日
      2013-07-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 九州大学大学院薬学研究院 環境調和創薬化学分野ホームページ

    • URL

      http://green.phar.kyushu-u.ac.jp/index.html

    • 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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