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新規超原子価ヨウ素(V)触媒の設計及びそれを用いる高選択的酸化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14J10428
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

六鹿 達矢  名古屋大学, 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
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード超原子価ヨウ素触媒 / オキソン / 脱芳香族型酸化反応 / 位置選択的酸化反応 / フェノール / 1,2-キノール / 酸化的脱芳香族化反応 / 合成的応用
研究実績の概要

2-ヨードキシ安息香酸(IBX)をはじめとする超原子価ヨウ素(V)化合物は、アルコールの酸化反応やフェノールのオルト位選択的酸化反応において有用な酸化剤として知られている。しかし、化学量論量のIBXを用いる酸化反応は、コスト面や安全性に課題が残されている。一方、当研究室では触媒量の2-ヨードベンゼンスルホン酸塩と共酸化剤としてOxoneを用い、系中で調製される2-ヨードキシベンゼンスルホン酸(IBS)を触媒とするアルコールの高効率的酸化反応及びフェノールのオルト位選択的酸化反応による1,2-キノンの効率的合成に成功している。
今回、私は本触媒システムを用いて、従来法では困難であった非対称な2-置換フェノールの2位選択的酸化反応による1,2-キノールの効率的合成法の開発に成功した。4,5-Me2-IBSを用いることで、低温条件下においても効率よく反応が進行し、高い位置選択性で目的とする1,2-キノールを得ることができた。さらに、基質の2位にシリルメチル基を導入して本手法に適用することで、位置選択性がさらに向上することを見出した。一方、本基質の酸化反応において化学量論量のIBXを用いた場合、大きな位置選択性の向上は見られなかった。得られた含シリルキノールは様々な有用骨格へと誘導可能である。本手法は、超原子価ヨウ素を用いた初の1,2-キノール合成法であり、従来法と比較して基質適用範囲が広く実用性も高いため、環境低付加型の優れたヨウ素(V)触媒システムであると言える(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, in press, DOI: 10.1002/anie.201612463.)。

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 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 4,5-Dimethyl-2-Iodoxybenzenesulfonic Acid Catalyzed Site-Selective Oxidation of 2-Substituted Phenols to 1,2-Quinols2017

    • 著者名/発表者名
      Muhammet Uyanik, Tatsuya Mutsuga, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 号: 14 ページ: 3956-3960

    • DOI

      10.1002/anie.201612463

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] IBS-Catalyzed Site-Selective Oxidation of Phenols to 1,2-Quinols2017

    • 著者名/発表者名
      ◯Tatsuya Mutsuga; Muhammet Uyanik; Kazuaki Ishihara
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      慶應大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] IBS-Catalyzed site-Selective Oxidation of Phenols2017

    • 著者名/発表者名
      ○Tatsuya Mutsuga; Muhammet Uyanik; Kazuaki Ishihara
    • 学会等名
      IGER Annual meeting 2016
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2017-01-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] IBS-Catalyzed site-Selective Oxidation of Phenols to 1,2-Quinols2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Mutsuga
    • 学会等名
      第二回野依フォーラム若手育成塾
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] IBS-Catalyzed Oxidation of Phenols and Its Synthetic Application2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Mutsuga
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] IBS-Catalyzed Oxidation of Phenols to 1,2-Quinols and Its Synthetic Application2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Mutsuga
    • 学会等名
      IGER Annual meeting 2015
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] IBS触媒を用いるフェノール類のortho位選択的酸化反応による1,2-キノールの合成2015

    • 著者名/発表者名
      六鹿達矢
    • 学会等名
      第107回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] IBS-触媒を用いるフェノール類のortho位選択的酸化反応による1,2-キノールの合成2015

    • 著者名/発表者名
      六鹿 達矢
    • 学会等名
      第107回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] IBS触媒を用いるフェノール類のオルト位選択的酸化反応による1,2-キノールの合成2015

    • 著者名/発表者名
      六鹿 達矢
    • 学会等名
      日本化学会第95回春季年会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素(V)触媒とOxoneを用いる2-置換フェノール類の2位選択的酸化反応とその合成的応用2014

    • 著者名/発表者名
      六鹿 達矢
    • 学会等名
      創薬懇話会 2014 in 岐阜
    • 発表場所
      長良川温泉パークホテル
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] IBS-Catalyzed ortho-Selective Oxidation of Phenols to 1,2-Quinols2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Mutsuga
    • 学会等名
      4th International Conference on Hypervalent Iodine Chemistry
    • 発表場所
      Hilton Narita
    • 年月日
      2014-07-03
    • 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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