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遷移金属NHC触媒による有機硫黄化合物の触媒的C-S結合変換

研究課題

研究課題/領域番号 14F04335
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 有機化学
研究機関京都大学

研究代表者

依光 英樹  京都大学, 理学研究科, 教授 (00372566)

研究分担者 GAO KE  京都大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
GAO Ke  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
キーワード有機硫黄化合物 / パラジウム触媒 / CHアリール化 / 含窒素複素芳香環 / ポルフィリン / NHC配位子 / α位アリール化 / アミノ化 / カルベン配位子
研究実績の概要

アザアリールメタンのsp3炭素-水素結合は電気陰性な窒素が環内に存在するため酸性度が高い。そこで、パラジウム触媒とリチウムヘキサメチルジシラジド塩基の存在下、2ーメチルピリジン類に対してアリールメチルスルフィドを作用させると、スルフィドがハロゲン化アリール等価体として機能し、対応するベンジルピリジン類が高収率で得られた。この際、NHC配位子を有するパラジウム錯体触媒がC-S結合切断を伴う分子変換に対して非常に高い活性を有することを見いだした。特にSingaCycle-A1がもっとも高い活性を示した。こうした成果は,通常触媒毒として働く有機硫黄化合物の触媒的変換に重要な知見をもたらす。さらに、アリールスルフィドをC-H結合の直接アリール化に用いた例はほとんどなく、本研究は有機合成上重要である。
また、想定外の結果として、キノリン縮環ポルフィリンの合成も達成した。すなわち、ボリル化されたポルフィリンに対して鈴木-宮浦カップリングと、続くPictet-Spengler反応を行うことでキノリン縮環ポルフィリン類を合成できた。また同様の手法により四つのキノリン環やフェナントロリンが縮環したポルフィリン類が得られた。合成したキノリン縮環ポルフィリンの吸光・発光の極大波長は非縮環ポルフィリンのそれと比較して長波長側にシフトしており、共役の有効な拡張が確認された。外周部の窒素原子の配位能を活かした、吸収波長をチューナブルな光捕集アンテナとしての利用が期待される。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Yonsei University(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Pictet-Spengler Synthesis of Quinoline-Fused Porphyrins and Phenanthroline-Fused Diporphyrins2016

    • 著者名/発表者名
      Gao, K.; Fukui, N.; Jung, S. I.; Yorimitsu, H.; Kim, D.; Osuka, A.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 号: 42 ページ: 13038-13042

    • DOI

      10.1002/anie.201606293

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cross-coupling of Aryl Sulfides Powered by <i><b>N</b></i>-Heterocyclic Carbene Ligands2016

    • 著者名/発表者名
      Gao, K.; Otsuka, S.; Baralle, A.; Nogi, K.; Yorimitsu, H.; Osuka, A.
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 74 号: 11 ページ: 1119-1127

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.74.1119

    • NAID

      130005433319

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] α-Arylation of Ketimines with Aryl Sulfides at a Low Palladium Catalyst Loading2016

    • 著者名/発表者名
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 号: 14 ページ: 4573-4576

    • DOI

      10.1002/anie.201600248

    • 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] Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Sulfides with Aliphatic Amines2015

    • 著者名/発表者名
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, and Atsuhiro Osuka
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 2015 号: 12 ページ: 2678-2682

    • DOI

      10.1002/ejoc.201500226

    • NAID

      120005615643

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Palladium-Catalyzed Arylation of Alkylamines or Ketimines with Aryl Sulfides2016

    • 著者名/発表者名
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学新田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Sulfides with Aliphatic Amines2015

    • 著者名/発表者名
      Ke Gao, Hideki Yorimitsu, Atsuhiro Osuka
    • 学会等名
      The 13th 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
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Nitrogen-Containing Atomic Layers at the Molecular Level2014

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yorimitsu
    • 学会等名
      2014 Taiwan-Japan Symposium of Frontier Research on Applications of Organometallics and Atomic Layers
    • 発表場所
      National Taipei University of Techonology
    • 年月日
      2014-12-27 – 2014-12-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Organosulfur Chemistry Revisited: From Pummerer Annulation to C-S Bond Cleavage2014

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yorimitsu
    • 学会等名
      9th International Symposium on Integrated Synthesis
    • 発表場所
      Awaji Island
    • 年月日
      2014-11-14 – 2014-11-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/orgchem/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 研究者HP

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/shuyu/j/yorimitsu.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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