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不活性結合の二重切断を利用する触媒的カルベン発生法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17K19122
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 有機化学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2019)
岡山大学 (2017-2018)

研究代表者

浅子 壮美  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (80737289)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードモリブデン / タングステン / カルボニル化合物 / シクロプロパン / 脱酸素 / カルベン / 炭素-水素結合活性化 / 炭素-炭素結合活性化 / 炭素-水素結合切断 / 炭素-炭素結合切断 / ルテニウム / 不活性結合切断
研究成果の概要

安定化合物の不活性結合二重切断による金属カルベン種の発生を鍵とする新しい物質変換反応を開発した。すなわち、モリブデン/キノン触媒を用いると、カルボニル化合物の炭素-酸素二重結合切断やシクロプロパンのgem炭素-炭素単結合二重切断を伴う分子内および分子間反応が円滑に進行した。DFT計算により、鍵となる結合切断段階および生成した金属カルベン種の反応性に関する知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、不活性な極性および無極性単結合の切断を鍵とする触媒的精密有機合成反応がさかんに研究されており、従来は不可能であった物質変換を可能にすることで、合成ルートの効率化、省エネルギー化、コスト削減に貢献している。しかしながら、不活性結合二重切断によるカルベン生成反応はほぼ手つかずの未開拓分野であった。有機合成化学の多様性、有用性を著しく向上させた不活性単結合切断化学の歴史に倣い、今現在「不活性」と考えられている結合二重切断化学を新たに展開することができれば、これまでに確立された合成戦略を大きく変えるような画期的な新展開をもたらすことができる。

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

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Deoxygenative Insertion of Carbonyl Carbon into a C(sp3)-H Bond: Synthesis of Indolines and Indoles2019

    • 著者名/発表者名
      Asako Sobi、Ishihara Seina、Hirata Keiya、Takai Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 25 ページ: 9832-9836

    • DOI

      10.1021/jacs.9b05428

    • NAID

      120006859680

    • 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] Use of Cyclopropane as C1 Synthetic Unit by Directed Retro-Cyclopropanation with Ethylene Release2018

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako, Takaaki Kobashi, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 45 ページ: 15425-15429

    • DOI

      10.1021/jacs.8b09297

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Exploration of Organic Synthesis Using Abundant and Stable Compounds2020

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Directed Retro-Cyclopropanation with Metal-Quinone Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako, Takaaki Kobashi, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      the 23rd International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry (ISOM XXIII)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Retro-Cyclopropanation with Metal-Quinone Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako, Takaaki Kobashi, Kazuhiko Takai
    • 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] Deoxygenative Cyclization of Carbonyl Compounds Catalyzed by Molybdenum/Quinone Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako, Seina Ishihara, Keiya Hirata, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      International Conference on Organometallic Chemistry 2018 (ICOMC28)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molybdenum-Catalyzed Deoxygenative Cyclization of Carbonyl Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako, Seina Ishihara, Keiya Hirata, Kazuhiko Takai
    • 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] タングステン触媒によるカルボニル化合物の脱酸素環化反応を利用するフルオレン合成2018

    • 著者名/発表者名
      平田佳也、石原聖奈、浅子壮美、高井和彦
    • 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] モリブデン錯体を用いるカルボニル化合物の脱酸素を経る環化反応2017

    • 著者名/発表者名
      浅子壮美、石原聖奈、平田佳也、高井和彦
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://achem.okayama-u.ac.jp/omc/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://iliesteam.riken.jp/home_JP.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://achem.okayama-u.ac.jp/omc/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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