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機能性キラル対アニオン導入を基軸とする触媒的不斉C-H官能基化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18J11897
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 化学系薬学
研究機関北海道大学

研究代表者

佐竹 瞬 (2018)  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)

特別研究員 佐竹 瞬 (2019)  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)
研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードC-H官能基化 / 触媒的不斉合成 / 遷移金属錯体 / 有機分子触媒
研究実績の概要

前年度に報告した、Cp*Rh(III)/キラルジスルホナートハイブリッド触媒を用いる、2-フェニルピリジン誘導体を基質とした、不飽和ケトンへの不斉C-H共役付加反応ついて、反応機構解析研究を進めた。重水素ラベル化した反応基質を用いることで、触媒的なC-H結合活性化に伴って生じるプロトンの挙動を調査した。その結果、ハイブリッド触媒では位置選択的かつ立体選択的なプロトンの移動を確認できた。また、ハイブリッド触媒と通常のCp*Rh(III)触媒を用いた場合とで、速度論的同位体効果 (KIE) の有無を調査したところ、ハイブリッド触媒を用いた時のみKIEが観測された。さらに、速度論解析を進めた結果、ハイブリッド触媒に対しての一次反応であることが明らかとなり、反応基質である不飽和ケトンに対しての反応次数は一次以下となった。過剰量の2-フェニルピリジン誘導体が存在した場合には、目的の反応とは異なる反応中間体を形成することも示唆された。以上の機構解析実験により、ハイブリッド触媒はプロトン化の過程に大きく寄与していると判断され、機構解析研究に準じた推定反応機構の提唱に至った。
上記と並行し、ハイブリッド触媒の適用拡張研究の一環として、インドール誘導体を基質とした不斉C-H共役付加反応の開発研究に取り組んだ。様々なインドール誘導体を用いた場合でも、良好なエナンチオ選択性で目的とする付加体が得られた。また、以前の反応基質と比較して反応性に富んでいたことから、触媒量の低減にも成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Pentamethylcyclopentadienyl rhodium(III)-chiral disulfonate hybrid catalysis for enantioselective C-H bond functionalization2018

    • 著者名/発表者名
      Satake Shun、Kurihara Takumaru、Nishikawa Keisuke、Mochizuki Takuya、Hatano Manabu、Ishihara Kazuaki、Yoshino Tatsuhiko、Matsunaga Shigeki
    • 雑誌名

      Nature Catalysis

      巻: 1 号: 8 ページ: 585-591

    • DOI

      10.1038/s41929-018-0106-5

    • NAID

      120006709286

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cp*Rh(III)/キラルジスルホナートハイブリッド触媒による不斉C-H官能基化反応2018

    • 著者名/発表者名
      佐竹瞬、栗原拓丸、西川圭祐、望月拓哉、波多野学、石原一彰、吉野達彦、松永茂樹
    • 学会等名
      第48回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-12-25  

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