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温和な条件で達成されるフェニルラジカル発生法の開発と有機合成反応への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J00792
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

古川 嵩幸  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

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
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード炭素―水素結合活性化 / 白金触媒 / ホウ素化反応 / 白金 / 炭素―水素結合 / ニッケル触媒
研究実績の概要

*昨年、白金触媒を用いた炭素―水素結合の直接ホウ素化反応を見出し、引き続きその関連研究に取り組んでいる。これは設定した研究課題とは異なるものの、研究課題と同等およびそれ以上に解決の望まれる課題であり、その発展は基礎から応用まで広範にインパクトのある、追及すべき研究であると考えたためである。

昨年に引き続き、白金触媒を用いた芳香族炭素―水素結合の直接的ホウ素化反応の検討を行った。昨年、白金触媒がC-H結合のホウ素化反応に活性を持つことを見出した。白金触媒は、従来達成が困難であった立体障害の大きな位置にあるC-H結合のホウ素化が可能な、非常に興味深い触媒系であることがわかった。しかし、白金触媒の反応性は低く、効率の良い反応の為には、溶媒量の反応基質が必要であり、本触媒系の実用的な使用において、これは大きな制約となっていた。
本年度は白金触媒の反応性の向上にむけた検討を中心に行った。白金錯体の配位子として用いているN-ヘテロサイクリックカルベン(NHC)の構造修飾を行い、触媒効率の向上を目指した。その結果SIPr配位子を用いることで、溶媒量の反応基質を必要とせず、反応が進行する条件を見出した。この条件の改善をもとに、種々の立体的に混み入った基質のホウ素化反応を行った。本ホウ素化はグラムスケールで実施可能であり、今回の反応条件の改善により、立体障害の大きなアリール基を持つホウ素化合物の実用的な合成法を提供できたと考えている。本年度の研究はBull. Chem. Soc. Jpn.誌に発表され、その注目度の高さからBCSJ award articleに選出された。

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 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] C-H Borylation by Platinum Catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      T. Furukawa, M. Tobisu and N. Chatani
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      巻: 90 号: 3 ページ: 332-342

    • DOI

      10.1246/bcsj.20160391

    • NAID

      130005439766

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Conia-Ene-Type Cyclization Under Basic Conditions Enables an Efficient Synthesis of (-)-Lycoposerramine R2017

    • 著者名/発表者名
      Felix Hartrampf, Takayuki Furukawa, Dirk Trauner
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 3 ページ: 893-896

    • DOI

      10.1002/anie.201610021

    • 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] C-H Functionalization at Sterically Congested Positions by the Platinum-Catalyzed Borylation of Arenes2015

    • 著者名/発表者名
      T. Furukawa, M. Tobisu, and N. Chatani
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 38 ページ: 12211-12214

    • DOI

      10.1021/jacs.5b07677

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-catalyzed borylation of arenes and indoles via C-H bond cleavage2015

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T.; Tobisu, M.; Chatani, N.
    • 雑誌名

      Chemical Communication

      巻: 51 号: 30 ページ: 6508-6511

    • DOI

      10.1039/c5cc01378j

    • 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] Platinum-Catalyzed Borylation of Aromatic Carbon-Hydrogen Bonds at the Congested Position2017

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Tobisu, Takayuki Furukawa, Naoto Chatani
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜・慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Platinum-Catalyzed Borylation of Carbon-Hydrogen Bonds in Arenes2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Furukawa, Mamoru Tobisu, Naoto Chatani
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      新宿・早稲田大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Platinum-Catalyzed Borylation of Carbon-Hydrogen Bonds in Arenes2016

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T.; Tobisu, M.; Chatani, N.
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府・京田辺)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nickel-catalyzed direct borylation of C-H bonds in arenes and indoles2015

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T.; Tobisu, M.; Chatani, N.
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem2015)
    • 発表場所
      the Hawaii Convention Center, USA
    • 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] Nickel-Catalyzed C-H Borylation of Arenes and Indoles2015

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T.; Tobisu, M.; Chatani, N.
    • 学会等名
      Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS2015)
    • 発表場所
      Hotel Melia Sitges, Spain
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nickel-Catalyzed Borylation of Carbon-Hydrogen Bonds in Indole and Benzene Derivatives.2015

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T.; Tobisu, M.; Chatani, N.
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県船橋市)
    • 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] Visible Light-Mediated Direct Arylation of Arenes and Heteroarenes with Diaryliodonium Salts in the Presence and Absence of a Photocatalyst2014

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, T.; Tobisu, M.; Chatani, N.
    • 学会等名
      ISHC-XIX
    • 発表場所
      Ottawa Convention Centre (Canada)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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