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キラルな有機分子を触媒とする選択的C-H酸化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15J11083
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

田中 直也  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 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)
キーワード有機分子触媒 / オキサジリジン / C-H酸化反応 / ラジカル反応 / 有機化学 / 酸化反応 / 不斉合成 / ホスホニウム塩 / 有機触媒
研究実績の概要

本研究では既に、有機塩基としてはたらくキラルトリアミノイミノホスホランと過酸化水素を用いるN-スルホニルα-イミノエステル由来のオキサジリジンの触媒的不斉合成法を確立し、これが構造修飾により酸素原子供与能と立体制御能を微細に調整できるキラル酸化剤として振る舞うことを実証している。また、この知見を基にイミノエステルとキラルイミノホスホランを触媒とした不斉Rubottom酸化反応の触媒化を実現することで、従来のオキサジリジンの利用範囲の拡大に成功している。本年度は、これまで合成したオキサジリジンのN-O結合の均等開裂によって生じるジラジカル種を鍵活性種として想定した、不活性C-H結合の選択的酸化反応の実現を目指した検討を行った。試みに、C-H結合の開裂によって炭素ラジカルが生じやすいベンジル位にヘテロ原子をもつ基質をモデルとして加熱条件での反応を試みたところ、オキサジリジンそのものの不安定さ故に分解反応が優先して進行し、望みの酸化反応の進行は認められなかった。この問題を克服するため、光増感剤の存在下に適切な光照射を行うことでN-O結合の均等開裂が促進できると期待して種々の検討を行ったが、分子内での転位反応やC-O結合の開裂によるニトロンの生成の抑制が難しく、C-H結合を選択的に酸化できる反応条件の確立には至らなかった。これらの検討結果は、望みの分子変換を実現するためにはオキサジリジンの各原子上の置換基の更なる検討により、N-O結合の開裂を促し所望の活性種の生成が有利とする必要があることを示している。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Catalyst-Enabled Site-divergent Stereoselective Michael Reactions: Overriding Intrinsic Reactivity of Enynyl Carbonyl Acceptors2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Uraguchi, Ryo Shibazaki, Naoya Tanaka, Kohei Yamada, Ken Yoshioka, and Takashi Ooi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 57 号: 17 ページ: 4732-4736

    • DOI

      10.1002/anie.201800057

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Sulfonyl α-imino ester-derived chiral oxaziridines: catalytic asymmetric synthesis and application as a modular chiral organic oxidant2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Naoya、Tsutsumi Ryosuke、Uraguchi Daisuke、Ooi Takashi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 号: 52 ページ: 6999-7002

    • DOI

      10.1039/c7cc02502e

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Reductive Multicomponent Coupling Reactions between Isatins and Aldehydes2015

    • 著者名/発表者名
      Matthew A. Horwitz, Naoya Tanaka, Takuya Yokosaka, Daisuke Uraguchi, Jeffrey S. Johnson, and Takashi Ooi
    • 雑誌名

      Chem. Sci. 2015, 6,

      巻: 6 号: 11 ページ: 6086-6090

    • DOI

      10.1039/c5sc02170g

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] N-スルホニルα-イミノエステル由来オキサジリジンの触媒的不斉合成およびキラル酸化剤としての機能評価2016

    • 著者名/発表者名
      田中直也、浦口大輔、大井貴史
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Chiral Iminophosphorane Catalyzed Enantioselective Reductive Cross-Coupling Reactions between Isatins and Aldehydes2016

    • 著者名/発表者名
      田中直也・Horwitz, M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson, J. S.
    • 学会等名
      IGER Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] N-スルホニルα-イミノエステル由来オキサジリジンの触媒的不斉合成およびキラル酸化剤としての機能評価2016

    • 著者名/発表者名
      田中直也、浦口大輔、大井貴史
    • 学会等名
      第47回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キラルイミノホスホランを触媒とするイサチンとアルデヒドの還元的不斉交差カップリング反応2015

    • 著者名/発表者名
      田中直也・Horwitz, M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson, J. S.
    • 学会等名
      第46回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2015-11-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of Dialkyl Phosphite Mediated Formal Asymmetric Cross Pinacol-Type Reaction Under the Catalysis of Chiral Triaminoiminophosphorane2015

    • 著者名/発表者名
      田中直也・Horwitz, M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson, J. S.
    • 学会等名
      The 16th Tetrahedron Symposium
    • 発表場所
      Grand Hyatt Berlin(ドイツ・ベルリン)
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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