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増炭素型ヘテロ原子導入反応による機能性多官能カルボニル化合物の直截的合成

研究課題

研究課題/領域番号 16J11154
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 有機化学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

東前 信也  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードヘテロ原子 / 遷移金属触媒 / 増炭素反応 / 付加反応 / ラジカル反応 / 一酸化炭素
研究実績の概要

硫黄やセレンといったヘテロ原子を含む化合物は高機能性化合物として医農薬品や電子材料、合成中間体など幅広く利用されている。しかしながら、そのような化合物の合成には通常煩雑な多段階の反応が必要である場合が多く、生産コストや環境負荷の面で問題を抱えている。本研究では、不飽和結合に対して増炭素試薬もしくは複数のヘテロ化合物を一挙に導入し、複雑な機能性化合物を直截的に合成する新規反応の開発に取り組む。昨年度までに、コバルト触媒またはパラジウム触媒を用いて硫黄原子を含む機能性骨格を1段階で構築することに成功している。さらにヘテロ原子の反応性を熟知し発展させ、反応系に組み込むことにより、革新的な分子変換法を開拓することを目的に研究を進める。
本年度は、イソシアニドを用いる新たな増炭素型ヘテロ原子導入反応の開発に取り組み、その結果を学術論文として投稿した。本反応はアルキンに対してシアノ官能基と硫黄官能基を同時に導入し、硫黄官能基を有するアルケニルシアニド誘導体を合成する反応である。従来では特殊な硫黄化合物を用いて同様の生成物が合成されていたが、本反応は汎用性の高い原料からの簡便な合成を可能とする。
また、ラジカル反応を用いることで、内部アルキンに対して酸素官能基とセレン官能基を同時に導入する反応の開発に成功した。本手法で合成された化合物は反応点としての利用が可能な部位を多く有しており、種々の有用分子への誘導が期待できる。さらに、内部アルキンではなく末端アルキンを基質として用いた場合、アルキンの末端水素の置換反応が進行し、アルキニルセレニドが高収率で得られることを明らかにした。

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

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4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 3件)

  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Cyanothiolation of Internal Alkynes Using Organic Disulfides and tert-Butyl Isocyanide2018

    • 著者名/発表者名
      Higashimae Shinya、Kurata Daichi、Kawaguchi Shin-ichi、Kodama Shintaro、Sonoda Motohiro、Nomoto Akihiro、Ogawa Akiya
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 9 ページ: 5267-5273

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00052

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Benzoyl Peroxide/Diphenyl Diselenide Binary System for Functionalization of Alkynes Leading to Alkenyl and Alkynyl Selenides2017

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Kodama, Tomokazu Saeki, Kei Mihara, Shinya Higashimae, Shin-ichi Kawaguchi, Motohiro Sonoda, Akihiro Nomoto, Akiya Ogawa
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 82 号: 23 ページ: 12477-12484

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02276

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold-Catalyzed Anti-Markovnikov Selective Hydrothiolation of Unactivated Alkenes2017

    • 著者名/発表者名
      Tamai, Taichi; Fujiwara, Keiko; Higashimae, Shinya; Nomoto, Akihiro; Ogawa, Akiya
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18(9) 号: 9 ページ: 2114-2117

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b00746

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Investigation of Isoprenoid Quinone Productions by Shewanella oneidensis MR-1 Detected by Its Destructive Adsorption on an Indium-Tin-Oxide Electrode,2016

    • 著者名/発表者名
      A. Morishita, S. Higashimae, A. Nomoto, H. Shiigi, T. Nagaoka*
    • 雑誌名

      J. Electrochem. Soc.

      巻: 163 号: 10 ページ: G166-G172

    • DOI

      10.1149/2.1251610jes

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] コバルト触媒による内部アルキンの環化カルボニル化反応におけるジスルフィドの効果2017

    • 著者名/発表者名
      倉田大地、東前信也、小川昭弥
    • 学会等名
      日本エネルギー学会関西支部第62回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Selective Synthesis of Sulfur-Functionalized Lactones Based on Catalytic Carbonylation of Acetylenic Alcohols2016

    • 著者名/発表者名
      東前信也、野元昭宏、小川昭弥
    • 学会等名
      2016 4th TKU-OPU Joint Symposium
    • 発表場所
      淡江大学蘭陽キャンパス(台湾宜蘭県)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly Regioselective Hydrothiolation of Unactivated Alkenes Catalyzed by Gold Complex2016

    • 著者名/発表者名
      藤原慧子、東前信也、玉井太一、野元昭宏、小川昭弥
    • 学会等名
      63rd Symposium on Organometallic Chemistry
    • 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
  • [学会発表] Transition-Metal-Catalyzed Highly Selective Thiolative Lactonization of Acetylenic Alcohols with Carbon Monoxide and Organic Disulfides2016

    • 著者名/発表者名
      東前信也、野元昭宏、小川昭弥
    • 学会等名
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis (ISHCXX)
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Markovnikov-Selective Hydroselenation of N-Vinyl Lactams with Selenols Catalyzed by Palladium Diacetate2016

    • 著者名/発表者名
      東前信也、玉井太一、吉川恵、野元昭宏、小川昭弥
    • 学会等名
      The 13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium (ICCST-13)
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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