• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

触媒的不斉炭素ー炭素結合活性化反応を利用した歪んだ縮合多環式芳香族化合物の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18J13634
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 合成化学
研究機関早稲田大学

研究代表者

高野 秀明  早稲田大学, 大学院先進理工学研究科, 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
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード炭素ー炭素結合活性化 / ロジウム / ビフェニレン / 多環芳香族炭化水素 / エナンチオ選択性 / 軸不斉 / CPL特性 / 金 / 位置選択性 / 配向基 / 不飽和結合
研究実績の概要

申請者は前年度に引き続き、オルト位置換アリールアルキンを有するビフェニレン誘導体を用いてエナンチオ選択的な形式的[4+2]付加環化反応の検討を行った。オルト位に電子求引性、電子供与性、ハロゲンなどの置換基を有する基質を合成し反応を行ったところ、目的の反応が高収率かつ高エナンチオ選択的に進行した。また、アリール部位がナフタレンやピレンなどの芳香族炭化水素でも反応は進行した。さらに反応部位を複数有する基質を用いて反応を行ったところ連続反応が進行し、高度に共役系が拡張した軸不斉多環芳香族炭化水素を高選択的に得ることにも成功した。さらに得られた化合物はキラリティーに由来するCPL特性を有していることがわかり、その指標である異方性因子g値は有機分子としては比較的大きいものであった。この研究は論文として投稿されJournal of the American Chemical Societyに受理され出版された。(J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 4714-4722) また、当誌vol142 Issue 16のカバーピクチャーとして採用された。
加えて申請者は、アルキン部位を有するビフェニレン誘導体が電子不足な金触媒存在下室温で反応し、炭素ー炭素結合開裂を得る骨格転位反応を発見した。今までの炭素ー炭素結合開裂を経るビフェニレンの触媒的変換反応では高温条件を必要としており、室温で触媒的に変換した例は存在しなかった。二種類の炭素ー炭素結合が切断されていることが予測されたため、密度汎関数法を用いた計算化学的反応機構解析と炭素同位体を用いた標識実験を行った。その結果、環歪み解消を駆動力とした4員環部位の環拡大反応と、1,2-炭素移動により2種類の炭素ー炭素結合が開裂していることが明らかとなった。この研究結果は、当該分野の査読付き論文誌に投稿中である。

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

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Catalytic Enantioselective Synthesis of Axially Chiral Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) via Regioselective C?C Bond Activation of Biphenylenes2020

    • 著者名/発表者名
      Takano Hideaki、Shiozawa Natsumi、Imai Yoshitane、Kanyiva Kyalo Stephen、Shibata Takanori
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 10 ページ: 4714-4722

    • DOI

      10.1021/jacs.9b12205

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Advances of Biphenylene: Synthesis, Reactions and Uses2019

    • 著者名/発表者名
      Takano Hideaki、Ito Takeharu、Kanyiva Kyalo Stephen、Shibata Takanori
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 18 ページ: 2871-2883

    • DOI

      10.1002/ejoc.201900111

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective Activation of a Sterically More Hindered C?C Bond of Biphenylenes Using an Alkene as Both a Directing Group and a Reaction Moiety2018

    • 著者名/発表者名
      Takano Hideaki、Ito Takeharu、Kanyiva Kyalo Stephen、Shibata Takanori
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 号: 57 ページ: 15173-15177

    • DOI

      10.1002/chem.201804044

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビフェニレンの炭素-炭素結合活性化を起点とする軸不斉 PAH 化 合物の高エナンチオ選択的合成と物性評価2020

    • 著者名/発表者名
      塩澤 夏海 、高野 秀明 、今井 喜胤 、カニヴァ ステイヴィン キャロ 、柴田 高範
    • 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] Development of Catalytic Transformation via Regioselective Cleavage of Sterically Hindered C-C Bond Promoted by Unsaturated Bonds as Both Directing Group and Reaction Site2019

    • 著者名/発表者名
      高野 秀明、伊藤 丈陽、塩澤 夏海、カニヴァ ステイヴィン キャロ 、柴田 高範
    • 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] ロジウム触媒を用いた立体的に混み合ったC-C結合開裂を伴う分子内環化反応の開発, ポスター発表2019

    • 著者名/発表者名
      高野 秀明
    • 学会等名
      第52回有機金属若手の会夏の学校
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Rhodium-catalyzed regioselective activation of sterically hindered C-C bond of Biphenylene2019

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takano, Takeharu Ito, Natsumi Shiozawa, Kyalo Stephen Kanyiva, Takanori Shibata
    • 学会等名
      ESOC2019 - 21st European Symposium on Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rh-Catalyzed Enantioselective Synthesis of Axially Chiral Aromatic Hydrocarbons Initiated by C-C Bond Activation2019

    • 著者名/発表者名
      塩澤 夏海、高野 秀明、カニヴァ ステイヴィン キャロ 、柴田 高範
    • 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] Enantioselective Synthesis of Axially Chiral Benzofluoranthene Derivatives InitiatedbyC-C Bond Activationof Biphenylenes2019

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Shiozawa, Hideaki Takano, Kyalo Stephen Kanyiva, Takanori Shibata
    • 学会等名
      nternatona Synposium on Synthesis and Catalysis
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ビフェニレンの炭素―炭素結合活性化を起点とする分子内反応による軸不斉ベンゾフルオランテン誘導体のエナンチオ選択的合成2019

    • 著者名/発表者名
      塩澤 夏海 、高野 秀明、伊藤 丈陽、カニヴァ ステイヴィン キャロ 、柴田 高範
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rh-Catalyzed C-C Bond Activation of Biphenylene for the Synthesis of Dihydrofluoranthene Derivatives by Intramolecular Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Takeharu、Takano Hideaki、Kanyiva Kyalo Stephen、Shibata Takanori
    • 学会等名
      ICOMC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] キラルな多環式芳香族炭化水素の合成

    • URL

      https://www.waseda.jp/top/news/68826

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi