触媒的芳香環構築による官能性環状π共役分子の創製

• 研究課題/領域番号: 15H03775
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 田中 健 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40359683)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2015年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
• キーワード: 有機合成化学 / 合成化学 / 有機化学

研究成果の概要

カチオン性ロジウム(I)／H8-BINAP錯体触媒を用いたジインと対称電子不足内部アルキンとの段階的な化学および位置選択的[2+2+2]付加環化反応と、引き続く還元的芳香族化反応により、[8]シクロパラフェニレンオクタカルボキシレートおよび[6]シクロパラフェニレンテトラカルボキシレートの合成に成功した。そして、これらの化合物の構造とパッキング構造をＸ線結晶構造解析により明らかにした。また、完全分子間自己環化三量化反応による分岐型シクロパラフェニレンの前駆体の合成に成功した。さらに、様々な環状π共役分子合成における鍵反応となる付加環化反応の開発にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Catalytic Enantioselective Synthesis of Planar Chiral Cyclophanes (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 91 号: 2 ページ: 187-194
  • DOI: 10.1246/bcsj.20170346
  • NAID: 130006350288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2 + 2 + 2] Cycloaddition of Unsymmetrical α,ω-Diynes with Acenaphthylene (2018)
  • 著者名/発表者名: Aida Yukimasa、Shibata Yu、Tanaka Ken
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: 83 号: 5 ページ: 2617-2626
  • DOI: 10.1021/acs.joc.7b03042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of [8]Cycloparaphenylene-octacarboxylates via Rh-Catalyzed Stepwise Cross-Alkyne Cyclotrimerization (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayase Norihiko、Miyauchi Yuta、Aida Yukimasa、Sugiyama Haruki、Uekusa Hidehiro、Shibata Yu、Tanaka Ken
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 19 号: 11 ページ: 2993-2996
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Chemo- and Regioselective Intermolecular Cross-Cyclotrimerization of Nonactivated Terminal and Internal Alkynes (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishigaki Shuhei、Shibata Yu、Tanaka Ken
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: 82 号: 20 ページ: 11117-11125
  • DOI: 10.1021/acs.joc.7b02121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Room Temperature Decarboxylative and Oxidative [2+2+2] Annulation of Benzoic Acids with Alkynes Catalyzed by an Electron-Deficient Rhodium(III) Complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Honjo Yusaku、Shibata Yu、Kudo Eiji、Namba Tomoya、Masutomi Koji、Tanaka Ken
  • 雑誌名: Chem. - Eur. J. 巻: 24 号: 2 ページ: 317-321
  • DOI: 10.1002/chem.201703928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Photophysical Properties of Alternating Donor-Acceptor Cycloparaphenylenes (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Nishigaki, M. Fukui, S. Kawauchi, H. Sugiyama, H. Uekusa, Y. Shibata, K. Tanaka*
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 23 号: 30 ページ: 7227-7231
  • DOI: 10.1002/chem.201701547
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Macrocyclization by Rh-Catalyzed Cross-Cyclotrimerization of L-Shaped Diynes with Di-tert-butyl Acetylenedicarboxylate: Effect of Bent Linkers of Diynes (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Nishigaki, Y. Miyauchi, K. Noguchi, H. Ito, K. Itami, Y. Shibata, K. Tanaka
  • 雑誌名: Eur. J. Org. Chem. 巻: 27 号: 27 ページ: 4688-4673
  • DOI: 10.1002/ejoc.201600909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition-Aromatization of 1,6-Diynes with Cyclic Enol Ethers at Room Temperature (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Aida, S. Tooriyama, Y. Kimura, H. Hara, Y. Shibata, K. Tanaka
  • 雑誌名: Eur. J. Org. Chem. 巻: 2016 号: 1 ページ: 132-138
  • DOI: 10.1002/ejoc.201501282
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Functionalized Benzobarrelenes and Azabenzobarrelenes by Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyauchi, Y. Shibata, K. Tanaka*
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 号: 1 ページ: 86-88
  • DOI: 10.1246/cl.150925
  • NAID: 130005118767
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Concise Synthesis and Facile Nanotube Assembly of a Symmetrically Multi-Functionalized Cycloparaphenylene (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyauchi, K. Johmoto, N. Yasuda, H. Uekusa, S. Fujii, M. Kiguchi, H. Ito, K. Itami, K. Tanaka*
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 ページ: 18900-18904
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed Intermolecular Cross-Cyclotrimerization of Non-Activated Terminal and Internal Alkynes and Its Application to Synthesis of Symmetrically Multi-Functionalized Cycloparaphenylenes (2018)
  • 著者名/発表者名: 西垣 柊平, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
  • 国際学会
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition of a,w-Diynes with Acenaphthylene at Room Temperature (2018)
  • 著者名/発表者名: 會田 侑正, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: International CLS Forum on Photo and Catalytic Science for Sustainable Society
  • 国際学会
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた不活性末端アルキンおよび内部アルキンの分子間交差環化三量化反応の開発と多官能性シクロパラフェニレンの合成への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西垣 柊平, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 日本化学会 第98春季年会
• [学会発表] ロジウム触媒を用いたアルキンの環化三量化反応によるケージ型分子の合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 早瀬 升彦, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 日本化学会 第98春季年会
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition (2018)
  • 著者名/発表者名: Ken Tanaka
  • 学会等名: Asian Core Program Lectureship Award (Seoul National Univ, Korea)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition (2018)
  • 著者名/発表者名: Ken Tanaka
  • 学会等名: Asian Core Program Lectureship Award (Hanyang Univ, Korea)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition (2018)
  • 著者名/発表者名: Ken Tanaka
  • 学会等名: Asian Core Program Lectureship Award (KAIST, Korea)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ロジウム触媒によるアルキンの環化三量化を用いた多官能性シクロパラフェニレンの合成、構造、および光学特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○西垣柊平・福井実穂・杉山晴紀・植草秀祐・柴田祐・田中健
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] ロジウム触媒を用いたアルキンの環化三量化による多官能性[8]シクロパラフェニレンの合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○早瀬 升彦・宮内 祐太・會田 侑正・柴田 祐・田中 健
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Development of Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition Reactions (2017)
  • 著者名/発表者名: ◯Ken Tanaka
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition Reactions (2017)
  • 著者名/発表者名: Ken Tanaka
  • 学会等名: （Invited Lecture, Dalian University of Technology）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed Asymmetric [2+2+2] Cycloaddition of α, ω-Diynes with Acenaphtylene (2017)
  • 著者名/発表者名: 會田 侑正, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and Physical Properties of Multi-Functionalized Cyclo-paraphenylenes via Rhodium-Catalyzed Cyclotrimerization of Alkynes (2017)
  • 著者名/発表者名: 西垣 柊平, 植草 秀裕, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
  • 国際学会
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]環化三量化反応による多官能性[8]シクロパラフェニレンの合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 早瀬 升彦, 宮内 祐太, 會田 侑正, 杉山 晴紀, 植草秀裕, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 第28回基礎有機化学討論会
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた非対称α,ω-ジインとアセナフチレンとの不斉[2+2+2]付加環化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 會田 侑正, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 第28回基礎有機化学討論会
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた末端アルキンと電子豊富内部アルキンとの環化三量化による多官能性シクロパラフェニレンの合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 西垣 柊平, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 第28回基礎有機化学討論会
• [学会発表] 高歪み芳香族化合物の合成：芳香環構築によるアプローチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中 健
  • 学会等名: 第7回 CSJ化学フェスタ2017 JST特別企画：ACT-Cプログラムが生み出す未来の化学技術
  • 招待講演
• [学会発表] ロジウム触媒を用いたアルキンの段階的環化三量化反応によるシクロパラフェニレンの合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 早瀬 升彦, 宮内 祐太, 會田 侑正, 杉山 晴紀, 植草 秀裕, 柴田 祐, 田中 健
  • 学会等名: 第7回 CSJ化学フェスタ2017
• [学会発表] ロジウム触媒を用いたアルキンの環化三量化による官能基化されたシクロパラフェニレンの合成と物性 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○西垣 柊平・宮内 祐太・福井 実穂・杉山 晴紀・植草 秀裕・柴田 祐・田中 健
  • 学会等名: 第27回基礎有機討論会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] ロジウム触媒を用いたアルキンの環化三量化による官能基化されたシクロパラフェニレンの合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○西垣 柊平
  • 学会等名: 第49回有機金属若手の会 夏の学校
  • 発表場所: 東海大学嬬恋高原研修センター
  • 年月日: 2016-07-11
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応による高歪み芳香族化合物の合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○田中 健
  • 学会等名: 近畿化学協会有機金属部会平成28年度第2回例会
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 2016-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis of Strained Chiral Aromatic Compounds by Transition-Metal-Catalyzed Aromatic Ring Construction (2016)
  • 著者名/発表者名: ○Ken Tanaka
  • 学会等名: Asian Core Program Lectureship Award
  • 発表場所: National Taiwan Normal University, Taiwan
  • 年月日: 2016-06-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Synthesis of Strained Chiral Aromatic Compounds by Transition-Metal-Catalyzed Aromatic Ring Construction (2016)
  • 著者名/発表者名: ○Ken Tanaka
  • 学会等名: Asian Core Program Lectureship Award
  • 発表場所: National Tsing‐Hua University, Taiwan
  • 年月日: 2016-06-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Synthesis of Strained Chiral Aromatic Compounds by Transition-Metal-Catalyzed Aromatic Ring Construction (2016)
  • 著者名/発表者名: ○Ken Tanaka
  • 学会等名: Asian Core Program Lectureship Award
  • 発表場所: National Sun Yat‐sen University, Taiwan
  • 年月日: 2016-05-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ロジウム触媒を用いたアルキンの環化三量化による官能基化されたシクロパラフェニレンの合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○西垣柊平、宮内祐太、福井実穂、柴田祐、田中健
  • 学会等名: 第71回 有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 東京農工大学小金井キャンパス
  • 年月日: 2016-05-14
• [学会発表] ロジウム触媒によるアルキンの環化三量化および還元的芳香族化による官能基化されたシクロパラフェニレンの合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西垣 柊平・宮内 祐太・福井 実穂・柴田 祐・田中健
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応による官能基化ベンゾバレレンの合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮内 祐太・柴田 祐・田中 健
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた1,6-ジインと環状アルケンとの不斉[2+2+2]付加環化反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 會田 侑正・柴田 祐・田中 健
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Synthesis, properties, and structure of functionalized cycloparaphenylene (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuta Miyauchi・Ken Tanaka
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii、USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Rhodium-catalyzed chemo-, regio-, and enantioselctive cross-trimerization reactions of three different unsaturated compounds (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken Tanaka
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii、USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Gold-catalyzed enantioselective synthesis of azahelicenes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken Tanaka
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii、USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 芳香環構築による高歪み芳香族化合物の合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 健
  • 学会等名: 有機合成化学協会東海支部総合講演会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] ロジウム触媒を用いた1,6-ジインと環状エノールエーテルの[2+2+2]付加環化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 會田 侑正・通山 紫乃・宮内 祐太・木村 雄貴・柴田 祐・田中 健
  • 学会等名: 第5回 CSJ化学フェスタ2015
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
  • 年月日: 2015-10-13
• [学会発表] C3対称シクロパラフェニレンヘキサカルボン酸エステルの合成と自己集合特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮内祐太・藤井慎太郎・上本紘平・安田伸広・伊藤英人・伊丹健一郎・植草秀裕・木口学・田中 健
  • 学会等名: 第26回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition of 1,6-Diynes with Cyclic Enol Ethers (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukimasa Aida, Shino Tooriyama, Yuta Miyauchi, Yuki Kimura, Yu Shibata, Ken Tanaka
  • 学会等名: 第62回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] Rhodium-Catalyzed Intermolecular Alkyne Cyclotrimerization Route to a Functionalized Cycloparaphenylene (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuta Miyauchi, Shintaro Fujii, Kohhei Johmoto, Nobuhiro Yasuda, Hideto Ito, Kenichiro Itami, Hidehiro Uekusa, Manabu Kiguchi, and Ken Tanaka
  • 学会等名: 第62回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] 高歪み芳香族化合物の合成：芳香環構築によるアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 健
  • 学会等名: 有機合成化学協会関西支部夏期セミナー
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 2015-09-02
  • 招待講演
• [図書] Metal-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition, Science of Synthesis, Metal-Catalyzed Cyclization Reactions (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, Y. Shibata
  • 総ページ数: 54
  • 出版者: Thieme
• [備考] The Tanaka Research Group
  • URL: http://www.apc.titech.ac.jp/%7Ektanaka/www/Home.html