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sp3炭素‐水素結合による単純アルケンへのヒドロアルキル化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05867
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 合成化学
研究機関青山学院大学

研究代表者

武内 亮  青山学院大学, 理工学部, 教授 (00216871)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードヒドロアルキル化 / 単純アルケン / 1,3-ジケトン / β-ケトエステル / カチオン性イリジウム触媒 / 炭素-炭素結合生成 / 活性メチレン化合物 / イリジウム / 炭素‐水素結合活性化 / 炭素-水素結合活性化 / ヒドロアルキル化反応
研究成果の概要

本研究では、活性メチレン化合物の単純アルケンへのヒドロアルキル化反応を確立することを目的として行った。カチオン性イリジウム触媒存在下1,3-ジケトンの活性C-H結合は脂肪族単純アルケンに付加し、分岐状生成物を高収率で与えた。同様に、β-ケトエステルの活性C-H結合も脂肪族単純アルケンに付加し、分岐状生成物を高収率で与えた。これら二つの反応の適用範囲などを調べた。これらの反応はグラムスケールで実施することが可能であり、実用的ヒドロアルキル化反応を確立することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大規模に製造され入手容易な原料である単純アルケンを用いる炭素-炭素結合生成反応の開発が待ち望まれている。例えば、Michael反応では、アルケンに電子吸引基が置換している必要があり、単純アルケンには適用できない。本研究は、単純アルケンから中性条件において原子効率的な炭素鎖伸長を実現した。これらの反応は、汎用化学原料の高付加価値化分子変換反応として極めて大きな意味をもつ。また、カチオン性イリジウム触媒の炭素-炭素結合生成反応に対する潜在的可能性を明らかにし、学術上の新たな課題を明確にした事は意義深い。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018

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) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Regioselectivity in the Iridium-Catalyzed [2 + 2 + 2] Cycloaddition of Unsymmetrical α,ω-Diynes with Nitrile: A DFT Study2020

    • 著者名/発表者名
      Ken Sakata, Satoshi Shimada, Ryo Takeuchi
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 39

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Anthraquinones by Iridium-Catalyzed [2 + 2 + 2] Cycloaddition of a 1,2-Bis(propiolyl)benzene Derivative with Alkynes2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sawano , Yuko Toyoshima, Ryo Takeuchi
    • 雑誌名

      Inorganics

      巻: 7 号: 11 ページ: 138-138

    • DOI

      10.3390/inorganics7110138

    • 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] Cationic Iridium Complex-Catalyzed Intermolecular Hydroalkylation of Unactivated Alkenes with 1,3-Diketones2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Takeuchi, Jun Sagawa, Masaki Fujii
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 3 ページ: 741-744

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03975

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Chiral Homoallylic Nitriles by Iridium-Catalyzed Allylation of Cyanoacetates2018

    • 著者名/発表者名
      Asuka Matsunami, Kazuki Takizawa, Shogo Sugano, Yusuke Yano, Hiroaki Sato, Ryo Takeuchi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 19 ページ: 12239-12246

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b01632

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イリジウム触媒を用いたビベンゾチオフェン架橋ジインとニトリルの[2+2+2]付加環化反応2020

    • 著者名/発表者名
      澤野卓大、杉浦涼介、浦沢和希、武内亮
    • 学会等名
      第100回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イリジウム触媒による動的速度論的不斉変換を用いたアザインドールの不斉アリル化反応2020

    • 著者名/発表者名
      澤野卓大、松井岳史、武内亮
    • 学会等名
      第100回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イリジウム触媒を用いたマロン酸アミド及びマロン酸エステルの単純アルケンへのヒドロアルキル化反応2020

    • 著者名/発表者名
      澤野卓大、小野真輝、岩佐安美、武内亮
    • 学会等名
      第100回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アザフルオランテン部位を備えた人工核酸の合成と機能2020

    • 著者名/発表者名
      上雄介、西原達哉、武内亮、田邊一仁
    • 学会等名
      第100回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イリジウム触媒によるビチオフェン架橋ジインの[2+2+2]付加環化反応2019

    • 著者名/発表者名
      浦沢和希、保坂宙美、谷川聖人、武内亮
    • 学会等名
      第77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] イリジウム触媒を用いたビチオフェン架橋ジインの[2+2+2]付加環化反応2019

    • 著者名/発表者名
      澤野卓大、浦沢和希、保坂宙美、谷川聖人、武内亮
    • 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] Efficient Synthesis of Azatriphenylenes by Iridium-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition of Biaryl-Linked Diynes with Nitriles2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sawano, Shunsuke Fujisawa, Yuzo Yoshida, Ryo Takeuchi
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イリジウム触媒によるビチオフェン架橋ジインとニトリルの[2+2+2]付加環化反応2019

    • 著者名/発表者名
      浦沢 和希、保坂 宙美、谷川 聖人、武内 亮
    • 学会等名
      第99回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イリジウム触媒による1-アルケン-4-イン-3-オールを用いたインドールのエナンチオ選択的アリル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      安村 勇気、柳瀬 菜々実、武内 亮
    • 学会等名
      第99回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イリジウム触媒によるインドールのエナンチオ選択的アリル化反応:動的速度論的不斉変換を経由するアリル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      杉浦 輝、武内 亮
    • 学会等名
      第99回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性イリジウム触媒によるβーケトエステルを用いた脂肪族単純アルケンへのヒドロアルキル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      松並 明日香、尾木原 渓、佐川 潤、武内 亮
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性イリジウム触媒を用いたβーケトエステルの脂肪族単純アルケンへのヒドロアルキル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      松並 明日香、尾木原 渓、佐川 潤、武内 亮
    • 学会等名
      第114回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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