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光励起によるカルボニル化合物の求核的活性化を利用した新規合成反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K21343
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 有機化学
合成化学
研究機関学習院大学

研究代表者

石田 健人  学習院大学, 理学部, 助教 (90735755)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードアシルシラン / カルベン / 光反応 / アルデヒド / 光増感反応 / エネルギー移動 / イミン / ルイス酸 / α-ヒドロキシケトン / 合成化学
研究成果の概要

本研究では、カルボニル化合物に対して光照射を行うことで生成するカルベンやエノールといった求核性を有する高反応性活性種を利用し、従来にはない新しい合成反応を開拓することを目的に研究を行った。具体的には、アシルシラン類に対して適切な波長の光を照射すると、シリル基の転位反応が進行しシロキシカルベンが生成することに着目して反応開発を行った。例えば、ルイス酸触媒の存在下、アシルシランとアルデヒドに対して光を照射すると、シロキシカルベンがルイス酸によって求電子的に活性化されたアルデヒドに求核攻撃を起こし、α-シロキシケトンが生成することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機合成反応の開発はものづくりの基盤を形成する重要な研究分野である。本研究では、アシルシランから光化学的に生成するシロキシカルベンを利用して、従来にない新しい分子変換手法を開発した。例えば、本研究により、アルデヒドとアシルシランという比較的単純な分子から、合成化学的に有用なα-シロキシケトンが良好な収率で合成できるようになった。また、三重項エネルギー移動を利用したアルカノイルシランからのカルベン生成反応を開発した。これによって、従来の直接励起法ではNorrish型開裂反応が進行してしまうようなアルカノイルシランからも、そのような副反応を起こすことなく、効率的にカルベンを生成できるようになった。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Efficient Generation and Synthetic Applications of Alkyl‐Substituted Siloxycarbenes: Suppression of Norrish‐Type Fragmentations of Alkanoylsilanes by Triplet Energy Transfer2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida Kento、Yamazaki Hokuto、Hagiwara Chihiro、Abe Manabu、Kusama Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 26 号: 6 ページ: 1249-1253

    • DOI

      10.1002/chem.201904635

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lewis Acid-Assisted Photoinduced Intermolecular Coupling between Acylsilanes and Aldehydes: A Formal Cross Benzoin-Type Condensation2017

    • 著者名/発表者名
      Ishida Kento、Tobita Fumiya、Kusama Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 号: 3 ページ: 543-546

    • DOI

      10.1002/chem.201704776

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光と銅触媒の協同作用によるアシルシランとN-アルキルイミンの分子間カップリング反応2020

    • 著者名/発表者名
      石野智輝、中山寛美、林大貴、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アシルシランの光異性化を利用した銅-カルベン錯体の生成とその反応2020

    • 著者名/発表者名
      竹内太壱、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光誘起電子移動によりビスシリルイミンから発生させたイミドイルラジカルと電子豊富アルケンとの分子間カップリング反応2020

    • 著者名/発表者名
      石山佳樹、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二種のフォトレドックス触媒を利用したビスシリルイミンとオレフィン類との三成分カップリング反応2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤一貴、石山佳樹、松田諒太、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第36回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光と銅触媒の協同作用によるアシルシランとN-アルキルイミンの分子間カップリング反応2019

    • 著者名/発表者名
      石野智輝、中山寛美、林大貴、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第36回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光誘起一電子移動によりビスシリルイミンから発生させたイミドイルラジカルと電子豊富アルケンとの分子間カップリング反応2019

    • 著者名/発表者名
      石山佳樹、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第78回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Intermolecular Coupling Reaction of Photochemically-Generated Siloxycarbenes with Allylic Alcohol Derivatives in the presence of Pd Catalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Ishida, Yuta Fujikura, Yuki Tanigawa, Kohei Yamaguchi, Hiroyuki Kusama
    • 学会等名
      OMCOS20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光とパラジウム触媒の協同作用によるアシルシランとアリルアルコール誘導体のカップリング反応2019

    • 著者名/発表者名
      藤倉 悠太、谷川 祐樹、山口 航平、石田 健人、草間 博之
    • 学会等名
      第 66 回 有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光誘起電子移動によるビスシリルイミンからの逐次的ラジカル生成に基づく二種のオレフィン類との三成分カップリング反応2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤一貴、石山佳樹、松田諒太、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第115回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光と金属種の協同作用によるアシルシランとハロゲン化アリルとの触媒的カップリング反応2019

    • 著者名/発表者名
      藤倉悠太、谷川祐樹、山口航平、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アシルシランとボランとの光反応を契機とするオレフィン類のシクロプロパン化反応2019

    • 著者名/発表者名
      三浦有人、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アシルシランとボロン酸エステルとの分子内光カップリングを利用するトランス縮環骨格構築手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      山口航平、清水司、三浦有人、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Intermolecular Coupling Reaction of Photochemically-Generated Siloxycarbenes with Allylic Alcohol Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Ishida, Yuta Fujikura, Yuki Tanigawa, Kohei Yamaguchi, Hiroyuki Kusama
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Copper-Catalyzed Intermolecular Coupling between Acylsilanes and N-Alkylimines under Photoirradiation Conditions : A Novel Reaction for the Preparation of N-Silylmethylamide Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Ishida, Tomoki Ishino, Ryosuke Itoh, Hiromi Nakayama, Daiki Hayashi, Masahiro Yamanaka, Hiroyuki Kusama
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光で駆動されるアシルシランとボロン酸エステルとの分子内環化に基づくtrans-縮環骨格構築手法2018

    • 著者名/発表者名
      山口航平、清水司、三浦有人、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第35回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光と触媒が可能にするアシルシランの合成化学への活用2018

    • 著者名/発表者名
      石田健人
    • 学会等名
      平成30年度若手研究者のためのセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation of Siloxycarbenes from Alkanoylsilanes by Visible-Light-Induced Energy Transfer and Its Applications to Organic Synthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Kento Ishida, Hokuto Yamazaki, Chihiro Hagiwara, Hiroyuki Kusama
    • 学会等名
      IKCOC-14
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アシルシラン、ボラン、アルケンの三成分カップリングによる新規シクロプロパン形成反応2018

    • 著者名/発表者名
      三浦有人、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第76回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 可視光増感三重項エネルギー移動を利用したアルカノイルシランとボロン酸エステルの分子間カップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      山崎北斗、萩原千尋、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光で駆動されるアシルシランとイソシアナートとの分子間カップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      小野瑛太、飯島福太郎、小林輝樹、大山智也、石田健人、岩澤伸治、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シロキシカルベンとイミン誘導体とのイリド形成を経る置換ピロールの合成2018

    • 著者名/発表者名
      西川大、阿出川穂、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光誘起電子移動によるビスシリルイミンからの逐次的ラジカル生成とオレフィン類との分子間カップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      松田諒太、大山智也、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光と銅触媒の協同作用によるアシルシランとN-アルキルイミンの分子間カップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      中山寛美、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第75回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アシルシランとボロン酸エステルとの分子内光カップリングを利用するtrans-縮環骨格構築法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山口航平、清水司、三浦有人、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第113回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光とルイス酸触媒の協同作用に基づくアシルシランとアルデヒドのカップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      石田健人、飛田郁也、山崎北斗、萩原千尋、草間博之
    • 学会等名
      第111回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2017-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光増感エネルギー移動を利用したアルカノイルシランからのカルベン生成とボロン酸エステルとのカップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      山崎北斗、萩原千尋、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第73回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 発表場所
      学習院大学目白キャンパス(東京都・豊島区)
    • 年月日
      2017-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光増感エネルギー移動を利用したアルカノイルシランからの効率的なシロキシカルベン生成とその合成反応への利用2017

    • 著者名/発表者名
      石田健人、山崎北斗、萩原千尋、安倍 学、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イミドイルシランとボロン酸エステルの分子間カップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木純樹、大山智也、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] o-アシルベンゾイルシランの光異性化によるジアルコキシイソベンゾフラン型中間体の生成と多置換ナフトール類合成への利用2017

    • 著者名/発表者名
      阿出川穂、佐藤純平、清水司、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光と銅触媒の協同作用によるアシルシランとイミンのカップリング反応:N-(シリルメチル)アミドの新規合成法2017

    • 著者名/発表者名
      中山寛美、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation of Imidoyl Radicals from Imidoylsilanes by means of Photo-Induced Single Electron Transfer Reaction and Their Coupling Reaction with Unsaturated Carbonyls2017

    • 著者名/発表者名
      大山智也、小野秀之、石田健人、岩澤伸治、草間博之
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光誘起電子移動反応を用いたイミドイルシランと電子不足オレフィン類との分子間カップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      小野秀之、大山智也、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第34回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光と銅触媒の協同作用によるアシルシランとN-アルキルイミンの分子間カップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      中山寛美、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第34回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光増感エネルギー移動を利用したアルカノイルシランからのカルベン生成とボロン酸エステルとのカップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      山崎北斗、萩原千尋、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第34回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光誘起電子移動によるビスシリルイミンからの逐次的ラジカル生成とオレフィン類との分子間カップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      松田諒太、大山智也、小野秀之、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第74回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アシルシランとボロン酸エステルとの分子内光カップリングを利用するtrans-縮環骨格の合成2016

    • 著者名/発表者名
      清水司、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第72回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 発表場所
      新潟薬科大学新津駅東キャンパス(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] o-アシルベンゾイルシランの光異性化を利用する多置換ナフトール類の合成2016

    • 著者名/発表者名
      阿出川穂、佐藤純平、清水司、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第33回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      ヒルトンニセコビレッジ (北海道・虻田郡ニセコ町)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イミドイルシランとボロン酸エステルの分子間カップリング反応2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木純樹、大山智也、石田健人、草間博之
    • 学会等名
      第33回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      ヒルトンニセコビレッジ (北海道・虻田郡ニセコ町)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] o-アシルベンゾイルシランの光異性化を利用する多置換ナフトール類の合成2016

    • 著者名/発表者名
      阿出川穂、佐藤純平、清水司、石田健人、草間博之
    • 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講義棟(東京都・小金井市)
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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