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π-ベンジル錯体を鍵中間体とするベンゼン環の脱芳香族的官能基化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H07291
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 合成化学
研究機関早稲田大学

研究代表者

武藤 慶  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (60778166)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード有機合成化学 / 有機金属化学 / 脱芳香族化 / 触媒
研究実績の概要

ベンゼン環は有機分子における最頻出骨格であり剛直な平面構造をもつ。さらに芳香族安定化効果により種々の有機反応に対し安定である。芳香族求電子置換反応や触媒的クロスカップリング反応の進展により、芳香環の水平方向への化学修飾が容易になってきている。しかし、芳香環の垂直方向への化学修飾、すなわち脱芳香族的官能基化反応の開発は未だ報告例が限られる。このような脱芳香族的変換反応の実現は、ユビキタス骨格であるベンゼン環から三次元骨格をもつ分子の新規合成法となるため、有機合成化学の力量を押し上げることが期待できる。これまでに知られる脱芳香族的反応では、Birch還元や遷移金属触媒を用いた水素化が知られるが、これらの手法では芳香族性を壊しながら炭素置換基を導入することはできない。置換基の導入を伴う反応としては、主にフェノールやインドールなどの電子豊富芳香環に限られ、それ以外の芳香族分子に対する当該手法は少ない。本研究では、変換困難な芳香族分子群に対し芳香環上の置換基切断を起点する戦略に基づき触媒的脱芳香族的官能基化の開発を行った。
具体的にはベンジルアルコール類と有機スズを化合物との脱芳香族的官能基化の開発をおこなった。ベンジルアルコール類は天然に豊富に存在する安価で低毒性な分子群であり、多くの有機分子骨格にみられる。ベンジルアルコール類の脱芳香族的官能基化を実現するにあたり、遷移金属触媒を用いてベンジル位C-O結合の切断を起点とする戦略に着目した。一般にC-O結合は反応性が低く、この結合切断を促進する触媒開発が重要となる。検討の結果、C-O結合の切断と脱芳香族的に置換基導入を可能にする高効率な触媒を見出すに至った。有機スズ化合物以外の求核剤が反応することも明らかになった。以上のことから研究は当初の期待以上に進展した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Decarbonylative Alkynylation of Aromatic Esters2017

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Okita, Kazushi Kumazawa,Ryosuke Takise, Kei Muto, Kenichiro Itami, and Junichiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 号: 2 ページ: 218-220

    • DOI

      10.1246/cl.161001

    • NAID

      130005317074

    • 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] Decarbonylative Diaryl Ether Synthesis by Pd and Ni Catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Takise, Ryota Isshiki, Kei Muto , Kenichiro Itami, and Junichiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 9 ページ: 3340-3343

    • DOI

      10.1021/jacs.7b00049

    • 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] Synthesis of Multiply Arylated Pyridines2017

    • 著者名/発表者名
      Asako, T.; Hayashi, W.; Suzuki, S.; Amaike, K.; Itami, K.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: - 号: 26 ページ: 3669-3676

    • DOI

      10.1016/j.tet.2017.03.095

    • 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] Yamaguchi, J; Muto, K.; Itami, K.2016

    • 著者名/発表者名
      Nickel-Catalyzed Aromatic C-H Functionalization
    • 雑誌名

      Top Curr. Chem,

      巻: 374 号: 4 ページ: 55-55

    • DOI

      10.1007/s41061-016-0053-z

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Decarbonylative Cross-Coupling of Azinecarboxylates with Arylboronic Acids2016

    • 著者名/発表者名
      Kei Muto, Taito Hatakeyama, Kenichiro Itami, and Junichiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 号: 19 ページ: 5106-5109

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02556

    • 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] Decarbonylative Diarylether Synthesis by Pd and Ni Catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      一色遼大、瀧瀬瞭介、伊丹健一郎、武藤慶、山口潤一郎
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学 日吉
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Pd-Catalyzed Decarbonylative Alkynylation of Aromatic Esters2017

    • 著者名/発表者名
      大北俊将、熊澤一将、瀧瀬瞭介、武藤慶、伊丹健一郎、山口潤一郎
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学 日吉
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マルチアリールピリジンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      浅子貴士、林和佳菜、鈴木真、天池一真、伊丹健一郎、武藤慶、山口潤一郎
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学 日吉
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Catalytic Decarbonylative Transformations of Aromatic Esters2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke TAKISE, Toshimasa OKITA, Ryota ISSHIKI, Kazushi KUMAZAWA, Kenichiro ITAMI, Kei MUTO, Junichiro YAMAGUCHI
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学 日吉
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] エステル切断を軸とする新規カップリング反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      武藤慶
    • 学会等名
      第三回中分子戦略若手シンポジウム
    • 発表場所
      京都 聖護院
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] エステルからエーテルをつくる! 世界初・脱一酸化炭素金属触媒の開発に成功

    • URL

      https://www.waseda.jp/top/news/48887

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-09-02   更新日: 2018-01-16  

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