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金属アルキリデンおよびカルベン錯体の創製による新たな反応性の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18H03911
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関岡山大学

研究代表者

高井 和彦  岡山大学, 自然科学研究科, 特命教授 (00144329)

研究分担者 村井 征史  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (40647070)
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) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2021年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2020年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2018年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
キーワードSchrock型金属アルキリデン錯体 / 金属カルベン錯体 / 金属カルビン錯体 / 金属カーバイド錯体 / クロム / チタン / モリブデン / レニウム / メタセシス / シクロプロパン / 亜鉛 / gem-二金属化合物 / 金属ビニリデン錯体 / フェノール / gem-二金属錯体 / アルキンメタセシス / 逆シクロプロパン化
研究成果の概要

反応活性種の創製は有機合成発展の原動力である。本研究では炭素-金属二重結合をもつ金属アルキリデン(カルベン)錯体に焦点をあてた。重要な成果は以下の通り:(1) メタセシスやシクロプロパン化を進めるクロムおよびチタンのSchrock型金属アルキリデン等価体を、新たに調製・構造決定したgem-ジクロムおよびジチタン錯体から発生させた。(2) 炭素-クロム結合を三あるいは四つもつメタンであるクロムカルビン錯体およびカーバイド錯体を創製し、単離・構造決定した。(3) 0価モリブデンにキノンを加えて得られる低原子価モリブデンを用いるカルベン等価体の発生法を開発した。なお、(2)は当初想定外の発見である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタセシス反応に見られるように、新しい反応活性種の開発は有機化合物の合成経路を一変させるほどの影響力がある。本研究で取りあげたgem-ジクロム錯体やチタンアルキリデン等価体はすでに全合成の重要な段階で使われており、それら活性種の構造解明はさらなる触媒や反応剤の精密化(生成物の選択性や収率の向上)に大きく寄与すると考えられる。また、今回発見・単離されたクロムカルビン錯体およびカーバイド錯体は新しい構造の錯体であり、今後の反応活性種の「種(たね)」となることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 15件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molybdenum‐Catalyzed Deoxygenative Cyclization of Carbonyl Compounds for the Synthesis of Pyrido[2,1‐a]isoindoles2021

    • 著者名/発表者名
      Asako Sobi、Kobayashi Takafumi、Ishihara Seina、Takai Kazuhiko
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 10 号: 4 ページ: 753-756

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100038

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Trinuclear Chromium(III) Chlorocarbyne2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kurogi, Keiichi Irifune, Takahiro Enoki, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 57 号: 42 ページ: 5199-5202

    • DOI

      10.1039/d1cc01514a

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chromium Carbides and Cyclopropenylidenes2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kurogi, Keiichi Irifune, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 12 号: 42 ページ: 14281-14287

    • DOI

      10.1039/d1sc04910k

    • NAID

      120007168201

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regiodivergent Carbene/Alkyne Metathesis in Chromium-Mediated Coupling and Cyclization with 1,6-Enynes2021

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Ryuji Taniguchi, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 94 号: 12 ページ: 2848-2852

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210305

    • NAID

      130008144718

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural Elucidation of a Methylenation Reagent of Esters: Synthesis and Reactivity of a Dinuclear Titanium(III) Methylene Complex2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kurogi, Kaito Kuroki, Shunsuke Moritani, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 12 号: 10 ページ: 3509-3515

    • DOI

      10.1039/d0sc06366e

    • NAID

      120007008534

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cyclization of 1,n-Enynes Initiated by the Addition Reaction of gem-Dichromiomethane Reagents to Alkynes2020

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Ryuji Taniguchi, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 22 号: 10 ページ: 3985-3988

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c01304

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cyclization of 5-Alkynylketones with Chromium Alkylidene Equivalents Generated in situ from gem-Dichromiomethanes2020

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Ryuji Taniguchi, Takashi Kurogi, Shunsuke Moritani, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 56 号: 67 ページ: 9711-9714

    • DOI

      10.1039/d0cc03986a

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chromium-Mediated Stannylcyclopropanation of Alkenes with (Diiodomethyl)stannanes2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Ryuji Taniguchi, Chisato Mizuta, and Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 (8) 号: 8 ページ: 2668-2672

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00658

    • NAID

      120006842488

    • 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] Rhenium-Catalyzed Regioselective ortho-Alkenylation and [3 + 2 + 1] Cycloaddition of Phenols with Internal Alkynes2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Masaki Yamamoto, and Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 (9) 号: 9 ページ: 3441-3445

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01214

    • NAID

      120006842489

    • 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] 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] Rhenium-Catalyzed Cyclization via 1,2-Iodine and 1,5-Hydrogen Migration for the Synthesis of 2-Iodo-1H-indenes2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai and Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 (17) 号: 17 ページ: 6756-6760

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02380

    • NAID

      120006877718

    • 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] Mechanistic Insights into Rhenium-Catalyzed Regioselective C-Alkenylation of Phenols with Internal Alkynes2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Masaki Yamamoto, and Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 25 (66) 号: 66 ページ: 15189-15197

    • DOI

      10.1002/chem.201903910

    • NAID

      120006886337

    • 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] 鍵となる活性種の構造を捉えた!2018

    • 著者名/発表者名
      髙井 和彦
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 76 号: 6 ページ: 640-643

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.640

    • NAID

      130007384667

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2018-06-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amine-Promoted anti-Markovnikov Addition Reaction of 1,3-Dicarbonyl Compounds with Terminal Alkynes under Rhenium Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Erika Uemura, Kazuhiko Takai
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 8 号: 6 ページ: 5454-5459

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b01338

    • 関連する報告書
      2018 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 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] テトラハロメタンの還元による多核クロムカルビンおよびカーバイド錯体の合成と反応2021

    • 著者名/発表者名
      黒木尭・入船恵一・高井和彦
    • 学会等名
      第67回有機金属化学討論会(Web)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低原子価金属を用いる反応活性種の創製-gem-ポリハロゲン化合物の還元に焦点をあてて2021

    • 著者名/発表者名
      高井和彦
    • 学会等名
      近畿化学協会有機金属部会第1回例会(Web)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二核亜鉛メチレン種からのトランスメタル化による前周期遷移金属メチレン錯体の合成と反応2021

    • 著者名/発表者名
      黒木尭・高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(Web)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低原子価金属を用いる反応活性種の創製-gem-ポリハロゲン化合物の還元に焦点をあてて2021

    • 著者名/発表者名
      高井和彦
    • 学会等名
      近畿化学協会有機金属部会第4回例会(Web)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三核構造を有するクロムカルビン種の合成とその反応2020

    • 著者名/発表者名
      黒木 尭、榎 隆宏、髙井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会 2H201
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二核亜鉛メチレン錯体からチタン(III)へのトランスメタル化によるチタンメチレン種の生成とその反応2020

    • 著者名/発表者名
      森谷俊亮、黒木 尭、髙井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会 4H203
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cyclization of 1,n-Enynes and 5-Alkynylketones Initiated by the Addition Reaction of gem-Dichromiomethane Reagents to Alkynes2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Ryuji Taniguchi, and Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会 O2-10
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低原子価金属を用いる反応活性種の創製2019

    • 著者名/発表者名
      髙井和彦
    • 学会等名
      有機合成化学協会中国四国支部特別招待講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属-キノン錯体による逆シクロプロパン化反応2019

    • 著者名/発表者名
      浅子壮美、小橋空明、高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会 2H412
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] gem-二クロムメタン反応剤のアルキンへの付加を伴う1,6-エンインの環化反応2019

    • 著者名/発表者名
      村井征史、谷口竜治, 髙井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会 2H415
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rhenium-Catalyzed Intermolecular anti-Markovnikov Addition Reaction of 1,3-Dicarbonyl Compounds with Terminal Alkynes2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      International Conference on Organometallic Chemistry 2018 (ICOMC28) Congress & Exhibition Centre, Florence, IL28
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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) Congress & Exhibition Centre, Florence, OC143
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Iridium-Catalyzed Sequential Silylation and Borylation of Heteroarenes Based on the Regioselective Two Different C-H Bond Activation2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Naoki Nishinaka, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      4th International Symposium on C-H Activation (ISCHA-4) (P2-32)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レニウム触媒によるオキサビシクロヘプタジエンの脱酸素反応を利用する位置選択的なπ共役系の拡張2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Takuya Nakagiri, Takuya Ogita, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会(P2-25)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒によるオレフィン二重結合の選択的な移動反応2018

    • 著者名/発表者名
      Kengo Nishimura, Masahito Murai, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会(P2-34)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rhenium-Catalyzed anti-Markovnikov Addition Reaction of Carbon Nucleophiles to Unactivated Terminal Acetylenes2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Murai, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)(OP-46)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] List of Publications

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 最近の発表論文(List of Publications)

    • URL

      http://achem.okayama-u.ac.jp/omc/paper.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: 2023-01-30  

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