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三価の超原子価有機塩素化合物の合成、特性評価、および有機合成反応への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H03017
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関東京大学

研究代表者

宮本 和範  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (40403696)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード超原子価 / 塩素 / ハロゲン / アリール / ビニル / 立体特異的 / 求電子 / カチオン / 求核置換 / 脱離能 / 高反応性中間体 / 求核置換反応 / アリールカチオン / 求電子置換反応 / 三価 / 有機化学 / 元素化学
研究成果の概要

超原子価ヨウ素化合物は、その高い反応性と安全性を併せ持つ優れた酸化剤、求電子剤であるため、現代有機化学において幅広く活用されています。一方、同族の臭素および塩素の超原子価化合物に関する研究は、実用的な合成法が無く、これまでほとんど存在しませんでした。今回我々は、超原子価塩素化合物:ジアリール、およびビニルクロランの高効率合成法を確立し、それらが、きわめて優れた求電子的アリール化、ビニル化試剤としての能力を有することを明らかにしました。今回解明された、超原子価塩素化合物のさまざまな性質は、典型元素の未踏領域に光を当てる価値の高いものであると同時に、合成化学的にも広く活用が期待されるものです。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究で合成することができた超原子価塩素化合物は、いずれも非常に高い反応性を示し、その化学的性質の解明の過程では、これまで進行しなかった種々の化合物のアリール化、ビニル化反応を発見することができた。これらの多くは超原子価塩素以外では進行せず、置換基の脱離能を極限まで高めることによってはじめて発見できたものである。学術的意義としては、化学全体の土台を支え応用研究を加速する学理であると同時に、社会的見地からは、教科書の記述を書き換え、人類全体に貢献できる知見を提供した研究と考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 2件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Shelf-Stable (E)- and (Z)-Vinyl-λ3-chlorane: A Stereospecific Hyper-vinylating Agent2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yuichiro、Takagi Taisei、Miyamoto Kazunori、Kanazawa Junichiro、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 9 ページ: 3469-3473

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c00924

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-temperature Chemical Synthesis of C22020

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Miyamoto, Shodai Narita, Yui Masumoto, Takahiro Hashishin, Taisei Osawa, Mutsumi Kimura, Masahito Ochiai, Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      Nature Communcations

      巻: 11 号: 1 ページ: 2134-2134

    • DOI

      10.1038/s41467-020-16025-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BF3-Catalyzed Skeletal Rearrangement of 7-En-2-ynones to endo-Type Cyclic Dienes2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sato, Yuichiro Watanabe, Keiichi Noguchi, Junichiro Kanazawa, Kazunori Miyamoto, Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: - 号: 11 ページ: 4063-4067

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c00949

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Highly Diastereo- and Enantioselective Synthesis of A Configurationally Stable S-Shaped [11]Helicene-Like Molecule2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuka Kinoshita, Ryota Yamano, Yu Shibata, Yusuke Tanaka, Takashi Matsumoto, Kazunori Miyamoto, Atsuya Muranaka, Masanobu Uchiyama, Ken Tanaka
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 27 ページ: 11020-11027

    • DOI

      10.1002/anie.202001794

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical Synthesis of Ethynyl(phenyl)-λ3-iodane Using Calcium Carbide as an Ethynyl Group Source2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hashishin, Taisei Osawa, Kazunori Miyamoto, Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 8 ページ: 12-16

    • DOI

      10.3389/fchem.2020.00012

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Silaboration of [1.1.1]Propellane: A Storable Feedstock for Bicyclo[1.1.1]pentane Derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Kondo Masaki、Kanazawa Junichiro、Ichikawa Tomohiro、Shimokawa Takumi、Nagashima Yuki、Miyamoto Kazunori、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 5 ページ: 1970-1974

    • DOI

      10.1002/anie.201909655

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chennat-Type Synthesis of 1,4-Dihydropyridine Derivatives in Water: Role of a Hydrogen-Bonding Network2020

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Isomura, Mayu Anzai, Chieka Kobayashi, Yoshinori Okuno, Kazunori Miyamoto, Masanobu Uchiyama, Yasuo Sato
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 5 号: 6 ページ: 2075-2077

    • DOI

      10.1002/slct.201904144

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipshutz-type Bis(amido)argentate for Directed ortho Argentation2020

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tezuka, Keiichi Hirano, Andrew J. Peel, Andrew E. H. Wheatley, Kazunori Miyamoto, Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      Chemical Sciences

      巻: 11 号: 7 ページ: 1855-1861

    • DOI

      10.1039/c9sc06060j

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diaryl-λ3-chloranes: Versatile Synthesis and Unique Reactivity as Aryl Cation Equivalent2019

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Misuzu、Miyamoto Kazunori、Hirano Keiichi、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 16 ページ: 6499-6503

    • DOI

      10.1021/jacs.9b02436

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Safer Synthesis of (Diacetoxyiodo)arenes using Sodium Hypochlorite Pentahydrate (NaClO-5H2O)2018

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Watanabe, Kazunori Miyamoto, Tomohide Okada, Tomotake Asawa, and Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 号: 23 ページ: 14262-14268

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b02541

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable Thiele’s Hydrocarbon Derivatives Exhibiting Near-Infrared Absorption/Emission and Two-Step Electrochromism2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Okamoto, Masaru Tanioka, Atsuya Muranaka, Kazunori Miyamoto, Tetsuya Aoyama, Xingmei Ouyang, Shinichiro Kamino, Daisuke Sawada, Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 140 号: 51 ページ: 17857-17861

    • DOI

      10.1021/jacs.8b11092

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Alkynylpyridinium Salts: Highly Electrophilic Alkyne?Pyridine Conjugates as Precursors of Cationic Nitrogen-Embedded Polycyclic Aromatic Hydrocarbons2018

    • 著者名/発表者名
      Toriumi Naoyuki、Asano Norihito、Miyamoto Kazunori、Muranaka Atsuya、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 140 号: 11 ページ: 3858-3862

    • DOI

      10.1021/jacs.8b00356

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-pot Annulation for Biaryl-fused Monocarba-closo-dodecaborate via Aromatic B-H Bond Disconnection2018

    • 著者名/発表者名
      Gaku Akimoto, Mai Otsuka, Kazunori Miyamoto, Atsuya Muranaka, Daisuke Hashizume, Ryo Takita, Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 13 号: 8 ページ: 913-917

    • DOI

      10.1002/asia.201800053

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] “Dumbbell”- and “Clackers”-Shaped Dimeric Derivatives of Monocarba-closo-dodecaborate2018

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Yu、Watanabe Mamoru、Masumoto Yui、Otsuka Mai、Miyamoto Kazunori、Muranaka Atsuya、Hashizume Daisuke、Takita Ryo、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 57 号: 6 ページ: 1501-1504

    • DOI

      10.1002/anie.201710122

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study on Aryl-Exchange Reaction of Diaryl-λ3-iodane with Aryl Iodide2017

    • 著者名/発表者名
      Masumoto Yui、Miyamoto Kazunori、Iuchi Takuto、Ochiai Masahito、Hirano Keiichi、Saito Tatsuo、Wang Chao、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 号: 1 ページ: 289-295

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02701

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transition Metal-Free trans-Selective Alkynylboration of Alkynes2017

    • 著者名/発表者名
      Nogami Marina、Hirano Keiichi、Kanai Misae、Wang Chao、Saito Tatsuo、Miyamoto Kazunori、Muranaka Atsuya、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 36 ページ: 12358-12361

    • DOI

      10.1021/jacs.7b06212

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-step Conversion of Levulinic Acid to Succinic Acid Using I2/t-BuOK System: The Iodoform Reaction Revisited2017

    • 著者名/発表者名
      Kawasumi Ryosuke、Narita Shodai、Miyamoto Kazunori、Tominaga Ken-ichi、Takita Ryo、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 17967-17967

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17116-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iodoarene-catalyzed oxidative transformations using molecular oxygen2017

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto K.、Yamashita J.、Narita S.、Sakai Y.、Hirano K.、Saito T.、Wang C.、Ochiai M.、Uchiyama M.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 号: 70 ページ: 9781-9784

    • DOI

      10.1039/c7cc05160c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アルキニルヨーダンを用いた二原子炭素の発生を鍵とする炭素材料形成反応2020

    • 著者名/発表者名
      橋新 崇広、大澤 泰生、成田 将大、増本 優衣、宮本 和範、内山 真伸
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 三価のビニルクロランの合成とその有用性2020

    • 著者名/発表者名
      渡邊 勇一郎、高木 泰成、宮本 和範、内山 真伸
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬を用いた脂肪族カルボン酸の脱炭酸臭素化反応2020

    • 著者名/発表者名
      小山田 健太、渡辺 歩実、宮本 和範、内山 真伸
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イミノヨーダンの添加剤フリーな調製法と有機合成への応用2020

    • 著者名/発表者名
      森崎 郁弥、馬場 崇史、宮本 和範、内山 真伸、齊藤 亜紀夫
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価有機ハロゲン化合物を活用する炭素反応活性種の発生とその反応2020

    • 著者名/発表者名
      宮本和範
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カルボランアニオンを基盤とした新規骨格を有する弱配位性アニオン種の合成とその性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      渡部衛,北沢裕,宮本和範,金澤純一朗,内山真伸
    • 学会等名
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価アルキニルヨーダンを活用した常温・常圧における炭素材料合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      橋新崇広, 宮本和範, 内山真伸
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PhI(OAc)2 と KBr を用いた高歪み/嵩高いカルボン酸の効率的脱炭酸臭素化反応2019

    • 著者名/発表者名
      小山田健太, 渡辺歩実, 宮本和範, 内山真伸
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 安定なビニルクロランの合成、構造とその反応性2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊勇一郎, 高木泰成, 宮本和範, 内山真伸
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 三価の超原子価ヨウ素試薬を用いた脂肪族カルボン酸の脱炭酸-臭素化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺 歩実、宮本 和範、内山 真伸
    • 学会等名
      日本薬学会 第 138 年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールクロラン(III)の合成、構造とその反応2019

    • 著者名/発表者名
      中島 美涼, 宮本 和範, 内山 真伸
    • 学会等名
      日本薬学会 第 138 年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 立体障害に強い脱炭酸臭素化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺 歩実, 宮本 和範, 内山 真伸
    • 学会等名
      第 44 回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジアリール塩素(III)化合物:実用的合成法の開拓、構造とその合成化学的応用2018

    • 著者名/発表者名
      中島 美涼, 宮本 和範, 内山 真伸
    • 学会等名
      第 44 回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カルボランアニオンを基盤とした新規弱配位性アニオン種の合成とその性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      渡部 衛、北沢 裕、宮本 和範、内山 真伸
    • 学会等名
      第 8 回 CSJ 化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フッ素化カルバゾールを利用した青色の熱活性型遅延蛍光材料の合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      三浦 悠月, 白﨑 良尚, 村中 厚哉, 宮本 和範, 内山 真伸
    • 学会等名
      第 8 回 CSJ 化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新たな蛍光分子の創製を指向したアルキニルアミドのアルキニルホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      野上 摩利菜、森本 賢介、平野 圭一、谷岡 卓、宮本 和範、村中 厚哉、内山 真伸
    • 学会等名
      第 29 回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 次亜塩素酸ナトリウム 5 水和物を用いるジアセトキシヨードアレーンの 効率的合成法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      宮本 和範、渡辺 歩実、岡田 倫英、浅輪 智丈、内山 真伸
    • 学会等名
      日本プロセス化学会 2018 サマーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価ジアセトキシヨードベンゼンを用いた脂肪族カルボン酸の脱炭酸-臭素化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺 歩実、宮本 和範、内山 真伸
    • 学会等名
      日本プロセス化学会 2018 サマーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Facile synthesis of (Diacetoxyiodo)arene using sodium hypochlorite2018

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Miyamoto, Ayumi Watanabe, Tomohide Okada, Tomotake Asawa, Masanobu Uchiyama
    • 学会等名
      6th International Conference on Hypervalent Iodine Chemistry 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三価の超原子価臭素および塩素化合物の合成、構造とその反応2018

    • 著者名/発表者名
      宮本和範
    • 学会等名
      ハロゲン利用ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三価の超原子価ヨウ素試薬を用いた脂肪族カルボン酸の脱炭酸-臭素化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺歩実、宮本和範、内山真伸
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールクロラン(III)の合成、構造とその反応2018

    • 著者名/発表者名
      中島美涼、宮本和範、内山真伸
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価塩素化合物の合成、反応とその構造2017

    • 著者名/発表者名
      中島美涼、宮本和範、内山真伸
    • 学会等名
      第7回CSJフェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬を用いたシクロプロパンカルボン酸の脱炭酸的臭素化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺歩実、宮本和範、内山真伸
    • 学会等名
      第44回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素を触媒として用いる酸化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      宮本和範、山下準平、成田将大、酒井裕太、落合正仁、内山真伸
    • 学会等名
      第112回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] C-H Amination Reaction Using Hypervalent λ3-bromanes2017

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Miyamoto, Motomochi Saito, Shinichi Yamane, Tomomi Nakamura, Shunsuke Goda, Taiga Ota, Masahito Ochiai, Masanobu Uchiyama
    • 学会等名
      HALCHEM VIII
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素化合物を活用したビラジカル活性種:C2発生反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      成田将大、宮本和範、内山真伸
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Chemistry of Hypervalent Bromine (in PATAI'S Chemistry of Functional Groups)2018

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Miyamoto
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Wiley
    • ISBN
      9780470682531
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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