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ルイス酸―塩基相互作用を利用した遠隔位選択的な炭素―水素結合変換反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16J08903
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 化学系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

若木 貴行  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードC-H変換反応 / ルイス酸塩基相互作用 / C-H結合官能基化 / ルイス酸塩基-相互作用 / 二座配向基 / パラジウム
研究実績の概要

最終年度は、昨年度までに開発した新規ピコリン酸アミド配位子を触媒に組み込み、位置選択的なC(sp3)-H変換反応の開発研究を進める予定であった。しかし、この数年で光触媒/水素原子移動(HAT)触媒のハイブリッド触媒系を用いたC(sp3)-H結合変換反応が開発され、研究計画を見直す必要が出てきた。この方法では、可視光室温という穏和な条件下に、これまで困難であったC(sp3)-H結合の変換を達成できるからである。そこで私は、光触媒/HAT触媒のハイブリッド触媒系を用いることで、遠隔位選択的なC(sp3)-H変換反応の開発に取り組むこととした。まず、私は新規HAT触媒の開発に挑戦した。私は、DNAの光開裂におけるリン酸ラジカルの働きに注目し、リン酸がHAT触媒として機能するのではないかと考え、研究を行った。その結果、光触媒/リン酸HAT触媒の新規ハイブリッド触媒系の開発に成功し、可視光室温という穏和な条件下にC(sp3)-H結合シアノ化反応の開発に成功した(Chem. Eur. J. 2018, 24, 8051.)。リン酸は容易にチューニングできるため、分子認識部位をリン酸に組み込むことで位置選択的なC(sp3)-H変換反応の開発が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] C(sp3)-H Cyanation Promoted by Visible-Light Photoredox/Phosphate Hybrid Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Wakaki Takayuki、Sakai Kentaro、Enomoto Takafumi、Kondo Mio、Masaoka Shigeyuki、Oisaki Kounosuke、Kanai Motomu
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 号: 32 ページ: 8051-8055

    • DOI

      10.1002/chem.201801746

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Synthesis of Diaryl Ketones from Aldehydes and (Hetero)Aryl Halides via C?H Bond Activation2018

    • 著者名/発表者名
      Wakaki Takayuki、Togo Takaya、Yoshidome Daisuke、Kuninobu Yoichiro、Kanai Motomu
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 8 号: 4 ページ: 3123-3128

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b00440

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elementary and systemic views of the generation of toxic substances2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Wakaki,Kounosuke Oisakia and Motomu Kanai*
    • 雑誌名

      Green Chemistry

      巻: 18 号: 13 ページ: 3681-3683

    • DOI

      10.1039/c6gc90058e

    • 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
  • [学会発表] C(sp3)-H Cyanation Promoted by Visible-Light Photoredox/Phosphate Hybrid Catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Wakaki, Kentaro Sakai, Takafumi Enomoto, Mio Kondo, Shigeyuki Masaoka, Kounosuke Oisaki, Motomu Kanai
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 可視光レドックス/リン酸HATハイブリッド触媒系によるC(sp3)-Hシアノ化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      若木 貴行、坂井 健太郎、榎本 孝文,近藤 美欧,正岡 重行,生長 幸之助,金井 求
    • 学会等名
      第16回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] C(sp3)-H Cyanation Promoted by Visible-Light Photoredox/Phosphate Hybrid Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Wakaki, Kentaro Sakai, Takafumi Enomoto, Mio Kondo, Shigeyuki Masaoka, Kounosuke Oisaki, Motomu Kanai
    • 学会等名
      Frontiers in Chemistry Armenia 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可視光レドックス/リン酸HATハイブリッド触媒系によるC-Hシアノ化の開発2018

    • 著者名/発表者名
      若木 貴行、生長 幸之助、金井 求
    • 学会等名
      日本薬学会第138回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒によるC-H結合活性化を伴うアルデヒドとハロゲン化物からのケトン合成2017

    • 著者名/発表者名
      若木 貴行、藤後 貴也、吉留 大輔、國信 洋一郎、金井 求
    • 学会等名
      日本薬学会第137回年会
    • 発表場所
      東北大学河内キャンパス(宮城県 仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒によるC-H結合活性化を伴うアルデヒドとハロゲン化物からのケトン合成2017

    • 著者名/発表者名
      若木 貴行、藤後 貴也、吉留 大輔、國信 洋一郎、金井 求
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Palladium-Catalyzed Synthesis of Diaryl Ketones from Aldehydes and (Hetero)Aryl Halides via C-H Bond Activation2017

    • 著者名/発表者名
      Wakaki, T.; Togo, T.; Yoshidome, D.; Kuninobu, Y.; Kanai, M.
    • 学会等名
      Cincinnati Cancer Research Retreat
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Visible-light Promoted Catalytic C(sp3)-H Cyanation Inspired by Natural Phosphate Hydrogen Atom Transfer (HAT) Process2017

    • 著者名/発表者名
      Wakaki, T.; Oisaki, K.; Kanai, M.
    • 学会等名
      University of Tokyo GPLLI Student Symposium in America
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピコリン酸アミド配位子をもつパラジウム触媒によるアルデヒドと有機ハロゲン化物からのケトン合成2016

    • 著者名/発表者名
      若木 貴行、國信 洋一郎、金井 求
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス(東京都 新宿区)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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