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金属協働触媒による位置選択的C-H官能基化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18J14389
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
研究機関京都大学

研究代表者

奥村 省吾  京都大学, 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 (2018年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードC-H官能基化 / アルキル化 / ニッケル / アルミニウム
研究実績の概要

研究計画に記載した「ルイス酸含有Ni錯体によるC-H官能基化反応の自在な位置選択性制御法の開発」および「ホウ素含有Ir錯体による飽和脂肪酸の位置選択的脱水素反応」に加え、これらに関連する研究に取り組み、以下の成果を得た。
① 前年度までに見出していた「Ni/Al協働触媒によるベンゾフラン-2-カルボキサミドの6位選択的アルキル化反応」の基質適用範囲を明らかにした。N-置換インドールの6位選択的C-H官能基化反応は複数報告されているが、ここでは、1位窒素上の置換基を配向基として用いるか、1位窒素上の嵩高い置換基によって3位および7位での反応を防ぐことによって6位選択性が実現されているため、1位酸素上に置換基を導入できないベンゾフランに対して同手法を適用することはできなかった。本研究では、ベンゾフラン-2-カルボキサミドの6位が、電子的にも立体的にも本アルキル化反応に好まれることを利用し、その6位選択的アルキル化反応を初めて達成した。
② 前年度までの研究で開発した「Ni/Al協働触媒によるアレーンのパラ位選択的アルキル化反応」において、アルミニウムの触媒量を減じるか、比較的嵩の小さいアレーン基質を用いると、パラ位選択性が低下するという問題に注目し、DFT計算によってパラ位選択性発現の根拠と示唆されたニッケル上の配位子の置換基を大きくすることによって、アルキル化反応のパラ位選択性および収率の向上に成功した。さらに、このより嵩高いニッケル触媒を用いて、1-ナフトアミドの6位選択的アルキル化反応も達成した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

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 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of N-Heterocyclic Carbene Ligands for Site-Selective C-H Alkylation by Cooperative Nickel/Aluminum Catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Nakao Yoshiaki、Okumura Shogo、Ebara Tomohiro、Semba Kazuhiko
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 99 号: 2 ページ: 1128-1128

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)84

    • 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] Aluminum‐Mediated C6‐Selective C-H Alkylation of 2‐Carbamoylbenzofuran by Nickel Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okumura, Yoshiaki Nakao
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 7 ページ: 1355-1357

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ニッケル/アルミニウム協働触媒によるアニリドの位置選択的C-Hアルキル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      奥村省吾, 小峰卓也, 茂木栄里香, 仙波一彦, 中尾佳亮
    • 学会等名
      第7回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] meta- and para-Selective Linear-Alkylation of Anilides by Nickel/Aluminum Cooperative Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okumura, Takuya Komine, Erika Shigeki, Kazuhiko Semba, Yoshiaki Nakao
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on C-H Activation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニッケル/アルミニウム協働触媒によるアニリドおよびヘテロ芳香族アミドのサイト選択的アルキル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      奥村省吾, 小峰卓也, 茂木栄里香, 江原知宏, 仙波一彦, 中尾佳亮
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 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: 2024-03-26  

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