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エレメンテン活性種の発生と触媒機能制御に基づく新物質創成

研究課題

研究課題/領域番号 18H01976
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

大江 浩一  京都大学, 工学研究科, 教授 (90213636)

研究分担者 岡本 和紘  京都大学, 工学研究科, 助教 (30552658)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワードニトレン / 含窒素複素環 / 不斉合成 / シリレン / ゲルミレン / ホスフィニデン / α-アミノ酸 / ボリレン / 二環性ヘテロサイクル / 有機不飽和活性種 / 触媒反応 / キラル触媒 / 複素環 / α-アミノ酸誘導体
研究成果の概要

カルベンやニトレンに代表されるエレメンテン(原子価結合欠損型活性種の総称)の発生法研究は, 有機合成の新手法開発だけでなく,新しい遷移金属錯体の創成にも重要な意味を持つ。エレメンテン化学を包括的に研究するためには,取扱いの容易な熱力学的安定性に優れた新規前駆体の設計が必要となる。本研究では,安定でかつ遷移金属や光等の外部刺激によりエレメンテン活性種を発生する前駆体を創出し,触媒反応との組合せにより生成物にエレメンテンを取込む新規有機合成法を開発した。さらに,その研究過程でエレメンテン活性種の反応性研究に新たな指針を与える錯体研究においても重要な知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カルベンやニトレンに代表されるエレメンテン(原子価結合欠損型活性種の総称)は,高活性で短寿命のためフラスコ中で保存できない。したがって,取扱いの容易な前駆体の設計は重要な意味を持つ。我々は,従来の発生法とは異なる反応性原理に基づき,高い安定性を持ち,分子内に比較的結合エネルギーの小さい結合を有する環状化合物前駆体を開発した。これを用いることによって,様々な遷移金属錯体触媒を用いて,エレメンテンを取り込ませた新規有機化合物の合成法開発に成功した。これらの成果は、新物質開発の方法論を大きく変えうる新手法の重要性を示した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Properties and Reactivities of Zwitterionic Platinum(II)-ate Complexes Generated by Transforming Coordination of an Alkyne-Bisphosphine Ligand2021

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto, K. Sasakura, S. Funasaka, H. Watanabe, M. Suezaki, and K. Ohe
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 40 号: 7 ページ: 848-856

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.0c00759

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 古くて新しい2<i>H</i>-アジリンの化学—選択的合成および変換反応2020

    • 著者名/発表者名
      岡本和紘,江口 輝,大江浩一
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 78 号: 12 ページ: 1126-1137

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.1126

    • NAID

      130007951778

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2020-12-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Reaction Pathway Leading to Dinuclear Rhodium and Iridium Complexes from Alkyne-containing Bisphosphine Ligands2020

    • 著者名/発表者名
      K. Sasakura, K. Okamoto, S. Sakaki, K. Ohe
    • 雑誌名

      Bulletin of The Chemical Society

      巻: - 号: 6 ページ: 794-798

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200036

    • NAID

      130007856023

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bimetallic Reactivities of Dinuclear Iridium and Rhodium Complexes Generated from Two Types of Alkyne-containing Bisphosphine Ligands2020

    • 著者名/発表者名
      K. Sasakura, K. Okamoto, K. Ohe
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: - 号: 19 ページ: 1894-1901

    • DOI

      10.1002/ejic.202000132

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Progress on Cyclic Nitrenoid Precursors in Transition-metal-catalyzed Nitrene-transfer Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      T. Shimbayashi, K. Sasakura, A. Eguchi, K. Okamoto, K. Ohe
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 25 号: 13 ページ: 3156-3180

    • DOI

      10.1002/chem.201803716

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Selective Formation of Substituted Pyrroles from Alkene-tethered Cyclic Oxime Esters2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Okamoto, Tomohiro Oda, Gaku Matsushita, Takuya Shimbayashi, Kohei Sasakura, and Kouichi Ohe
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 97 号: 1 ページ: 218-231

    • DOI

      10.3987/com-17-s(t)4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Divergent Catalytic Approach from Cyclic Oxime Esters to Nitrogen-Containing Heterocycles with Group 9 Metal Catalysts2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Shimbayashi, Gaku Matsushita, Atsushi Nanya, Akira Eguchi, Kazuhiro Okamoto, and Kouichi Ohe
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 8 号: 9 ページ: 7773-7780

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b01646

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ir-Ir結合を有する1,3-ブタジエン-1,4-ジイル錯体における配位子置換反応および11族金属イオンの取りこみ2020

    • 著者名/発表者名
      笹倉康平、岡本和紘、大江浩一
    • 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] 軸性キラリティーを有する3,3'-二置換2,2'-ビピリジン配位子を有する二核白金錯体の合成と光学特性2020

    • 著者名/発表者名
      末崎雅大、笹倉康平、岡本和紘、三木康嗣、大江浩一
    • 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] オキシム誘導体を利用する鉄触媒ラジカル反応2019

    • 著者名/発表者名
      大江浩一
    • 学会等名
      第6回次世代の有機化学・広島シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Radical Reactions Based on N-O Bond Cleavage of Oxime Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ohe
    • 学会等名
      The 14th Kinki-Youngnam Joint Symposium on Organometallic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Radical Reactions Triggered by N-O Bond Cleavage of Oxime Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ohe
    • 学会等名
      The 8th Kansai-CMDS Meeting on OMCOS, 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 閉殻および開殻窒素活性種による複素環合成2018

    • 著者名/発表者名
      大江浩一
    • 学会等名
      平成30年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Iron-Catalyzed Radical Reactions Triggered by N-O Bond Cleavage of Oxime Esters2018

    • 著者名/発表者名
      T. Shimbayashi, K. Okamoto, K. Ohe
    • 学会等名
      JGP Chem & ChemEn International Workshop: Sustainability-Oriented Organic Synthesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Science of Synthesis Knowledge Updates, Vol. 2020/1, Section 4.4.40.722020

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Okamoto and Kouichi Ohe
    • 総ページ数
      158
    • 出版者
      Thieme
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Science of Synthesis Knowledge Updates2020

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto, K. Ohe
    • 総ページ数
      159
    • 出版者
      Thieme Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 京都大学工学研究科物質エネルギー化学専攻基礎物質化学講座基礎炭化水素化学分野 大江研究室

    • URL

      http://www.ehcc.kyoto-u.ac.jp/eh31/home/index-j.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 京都大学工学研究科物質エネルギー化学専攻基礎物質化学講座基礎炭化水素化学分野

    • URL

      http://www.ehcc.kyoto-u.ac.jp/eh31/home/index-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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