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ハロゲン結合形成を鍵とする触媒反応の遷移状態制御

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0162
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 遷移状態制御
研究機関大阪大学

研究代表者

武田 洋平  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60608785)

研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードハロゲン結合 / イミダゾリウム塩 / 遷移状態 / 有機触媒 / 協働触媒 / 計算科学 / 官能基選択的 / ルイス酸 / 計算化学 / Diels-Alder反応 / 官能基選性 / 不斉認識
研究成果の概要

本研究では,「ハロゲン結合形成」を基質認識・活性化の駆動力とする有機反応において未解明である遷移状態について計算化学的ならびに実験的手法を用いて明らかにし、新たな有機触媒反応を開発することを目的とした。本研究においては、ルイス酸性の高いポリフルオロ化された新規なハロゲン結合ドナーの創製に成功した。さらに、ハロゲン結合ドナー上の構造因子がハロゲン結合ドナーとしての特性にどのような影響を与えるかをDFT計算による評価をおこなった。ソフトなルイス酸としての特徴を活用して、チオアセタールの炭素ー硫黄結合の選択的切断を伴った置換反応を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

希薄溶液中におけるハロゲン結合は水素結合よりも弱いために、触媒分野において基質活性化のための相互作用としては長い間見過ごされてきた。本研究で得られた成果であるハロゲン結合ドナーの構造と反応性に関する相関関係は、未解明であったハロゲン結合の遷移状態に関する情報を解明することにより、新たな有機触媒設計を可能にする点で、ものづくりにおいて欠かせない触媒化学の新展開を切り拓くことができ、学術界のみならず産業界にも大きな波及効果がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] Utah State University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 芳香族アミン類の新奇酸化的変換反応の開発を基盤とする機能性アザπ共役分子の創出2016

    • 著者名/発表者名
      武田洋平
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 74 号: 10 ページ: 955-964

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.74.955

    • NAID

      130005277833

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Regio- and Stereo-controlled Ring-Opening Cross-Coupling of Aziridines Enabled by Pd Catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Youhei Takeda
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Pd-Catalyzed Enantiospecific and Regioselective Ring-Opening Suzuki-Miyaura Arylation of Aziridine-2-carboxylates2018

    • 著者名/発表者名
      Youhei Takeda, Tetsuya Matsuno, Satoshi Minakata
    • 学会等名
      28th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pd/Cu-Cocatalyzed Regioselective Ring-Opening C-Si Cross-Coupling of 2-Arylaziridines with Silylboranes2018

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Shibuta, Youhei Takeda, Satoshi Minakata
    • 学会等名
      28th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pd/Cu共触媒による2-アリールアジリジンの位置選択的開環を伴うシリルボランとのC-Si結合形成クロスカップリング2018

    • 著者名/発表者名
      渋田 薫, 武田洋平, 南方聖司
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新奇反応が拓く次世代発光分子材料の創成と応用2018

    • 著者名/発表者名
      武田 洋平
    • 学会等名
      岡山大学若手研究者育成事業 第1回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ビナフタレンジアミン類の酸化的変換反応を基軸とする「個性」溢れる発光性π共役分子の創成2017

    • 著者名/発表者名
      武田 洋平
    • 学会等名
      第49回構造有機化学若手の会 夏の学校
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 芳香族アミン類の酸化反応による熱活性化遅延蛍光分子の創成2017

    • 著者名/発表者名
      武田 洋平
    • 学会等名
      ITbM/IGER Chemistry Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新奇な酸化的分子変換反応が拓く次世代発光材料の創成2017

    • 著者名/発表者名
      武田 洋平
    • 学会等名
      島津製作所 講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘテロ元素の特性が切り拓くユニークなπ共役分子の科学2017

    • 著者名/発表者名
      武田洋平
    • 学会等名
      近畿化学協会ヘテロ原子部会 第3回懇話会
    • 発表場所
      大阪科学技術センター(大阪府大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アミン化合物の酸化的変換を起点とする機能性アザヘテロサイクル合成法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      武田洋平
    • 学会等名
      講演会
    • 発表場所
      早稲田大学理工学術院(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-07-20   更新日: 2023-03-08  

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