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フラストレーション再生システムの拡張による高反応性分子会合体発生手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K14219
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

星本 陽一  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30710074)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードカルベン / ホスフィンイミド / 水素 / 触媒 / N-ヘテロ環状カルベン / ホスフィンオキシド / 二酸化炭素 / トリアリールホウ素 / ルイス酸 / ルイス塩基 / Frustrated Lewis Pairs / ホウ素
研究成果の概要

本研究は高反応性ルイス酸-塩基会合体を有機合成において活用するための実用性および汎用性の高い発生・取扱手法の開発に取り組んできた。本研究では、N-ホスフィンイミドイル基を有するN-ヘテロ環状カルベン(PimIm)を世界に先駆けて開発し、これの反応性を調査した。導入可能なN-ホスフィンイミドイル基として、enantio-pureな置換基やアミノ酸誘導体など、従来のN-ヘテロ環状カルベンには導入が難しかった置換基の導入を達成した。またPimImを用いて、研究遂行者に独自なfrustration revivalstrategyを大きく拡張した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は反応性が高い化学種であるカルベンに、世界で初めてホスフィンイミド基を導入した。導入したホスフィンイミド基には、これまでに合成されてきたカルベン種には適用が困難であった光学活性なスルホニル基やアミノ酸誘導体が含まれる。これを活用し、研究者達が開発した、用途の乏しい酸-塩基付加体から高反応性化学種を再生する手法を拡張することに成功した。本研究により、薬や機能性材料を作る際の非金属触媒の設計に、新たな指針を加えることが可能となった。

報告書

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

    (30件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] アルバータ大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CSIR-CDRI(インド)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of Metal Complexes Equipped with Structurally Flexible Carbenes2021

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Hoshimoto * and Sensuke Ogoshi *
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 号: 1 ページ: 323-338

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200293

    • NAID

      130007968755

    • 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] N‐Phosphine Imide‐Substituted Imidazolylidenes (PimIms)2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshimoto Yoichi、Nagai Shun、Hinogami Takaya、Hazra Sunit、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 1085-1089

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100109

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotation-Triggered Transmetalation on a Heterobimetallic Cu/Al N-Phosphine-Oxide-Substituted Imidazolylidene Complex2020

    • 著者名/発表者名
      Asada, T. Hoshimoto, Y. Ogoshi, S.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 21 ページ: 9772-9784

    • DOI

      10.1021/jacs.0c03252

    • 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] Axial Chirality around N-P Bonds Induced by Complexation between E(C6F5)3 (E = B, Al) and an N-Phosphine Oxide-Substituted Imidazolinylidene: A Key Intermediate in the Catalytic Phosphinoylation of CO22020

    • 著者名/発表者名
      Asada Takahiro、Hoshimoto Yoichi、Kawakita Takahiro、Kinoshita Takuya、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: - 号: 22 ページ: 14333-14341

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b03210

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enantioselective Synthesis of Polycyclic γ-Lactams with Multiple Chiral Carbon Centers via Ni(0)-Catalyzed Asymmetric Carbonylative Cycloadditions without Stirring2020

    • 著者名/発表者名
      Ashida Keita、Hoshimoto Yoichi、Tohnai Norimitsu、Scott David E.、Ohashi Masato、Imaizumi Hanae、Tsuchiya Yuichiro、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 3 ページ: 1594-1602

    • DOI

      10.1021/jacs.9b12493

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ni(0)-Catalyzed Synthesis of Polycyclic α,β-Unsaturated γ-Lactams via Intramolecular Carbonylative Cycloaddition of Yne-imines with CO2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Ashida, Yoichi Hoshimoto, Sensuke Ogoshi
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 31 号: 15 ページ: 1537-1541

    • DOI

      10.1055/s-0040-1707308

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Synthesis of Isoquinolines via Intramolecular Migration of N-Aryl Sulfonyl Groups on 1,5-Yne-Imines2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshimoto Yoichi、Nishimura Chika、Sasaoka Yukari、Kumar Ravindra、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 93 号: 2 ページ: 182-186

    • DOI

      10.1246/bcsj.20190301

    • NAID

      130007798364

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Triarylborane-Catalyzed Reductive N-Alkylation of Amines: A Perspective2019

    • 著者名/発表者名
      Hoshimoto Yoichi、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 9 号: 6 ページ: 5439-5444

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b01356

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complexation between MOTf (M = Li and Na) and N-Phosphine Oxide-substituted Imidazolylidenes via Coordination of the N-Phosphoryl Groups2019

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Takuya、Sakuraba Mahiro、Hoshimoto Yoichi、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 3 ページ: 230-233

    • DOI

      10.1246/cl.180930

    • NAID

      130007607701

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Main-Group-Catalyzed Reductive Alkylation of Multiply Substituted Amines with Aldehydes Using H22018

    • 著者名/発表者名
      Hoshimoto Yoichi、Kinoshita Takuya、Hazra Sunit、Ohashi Masato、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 23 ページ: 7292-7300

    • DOI

      10.1021/jacs.8b03626

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ホスフィンイミドを導入したN-テヘロ環状カルベンの合成2021

    • 著者名/発表者名
      長井駿、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを有するN-ヘテロ環状カルベンを用いたニッケルカルボニル錯体の合成と反応性2021

    • 著者名/発表者名
      山内泰宏、川北崇裕、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 芳香族複素環化合物の水素化反応におけるトリアリールホウ素触媒のメタ位置換基効果2021

    • 著者名/発表者名
      橋本大輝、浅田貴大、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物を触媒とする含窒素環式化合物の連続的な水素化/脱水素化反応2020

    • 著者名/発表者名
      橋本大輝、浅田貴大、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホスフィンイミドを有するN-ヘテロ環状カルベンの開発と反応性に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      長井駿、日野上貴哉、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 含窒素環式化合物の触媒的水素化/脱水素化反応を利用した水素精製2020

    • 著者名/発表者名
      橋本大輝、浅田貴大、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      第9回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホスフィノイル基をN上に導入した環状へテロカルベンの合成と利用2019

    • 著者名/発表者名
      星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      創造機能化学第116委員会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを導入したN-ヘテロ環状カルベン を配位子とするW(0)錯体の合成とその反応性2019

    • 著者名/発表者名
      川北崇裕、星本陽一、生越專介
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] PoxIm とASB。ざっくりとしたアイデアに本気で向かい合ってみた結果。2019

    • 著者名/発表者名
      星本陽一
    • 学会等名
      応用化学セミナーミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多機能多用途カルベンの活用2019

    • 著者名/発表者名
      星本陽一
    • 学会等名
      第1回機能分子化学若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phosphorylation of carbon-oxygen bond mediated by N-phosphine oxide-substituted imidazolylidenes2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Asada, Yoichi Hoshimoto, Sensuke Ogoshi
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Complexation between Al(C6F5)3 and N-Phoshpnine Oxide-Substituted Imidazolidenes2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Asada, Yoichi Hoshimoto, Sensuke Ogoshi
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress(ISHC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを導入したN-ヘテロ環状カルベンを配位子とするW(0)錯体の合成と反応性2019

    • 著者名/発表者名
      川北崇裕、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを導入したN-ヘテロ環状カルベンを配位子とするNi(0)カルボニル錯体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      川北崇裕、星本陽一、生越専介
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いた1,5-イン-イミンからのN-ス ルホニル基転位を経由するイソキノリンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      西村知華、星本陽一、生越専介
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを導入したN-ヘテロ環状カルベンを配位子とするW(0) カルボニル錯体のルイス酸に対する反応性2019

    • 著者名/発表者名
      川北崇裕、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      第46回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを導入したNーヘテロ環状カルベンと典型元素または遷移金属から成る錯体の合成および反応性2018

    • 著者名/発表者名
      木下拓也、櫻羽真煕、大保政貴、Manussada Ratanasak、星本陽一、長谷川淳也、生越專介
    • 学会等名
      第45回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Reactivity of Metal Complexes Bearing N-Phosphine Oxide-Substituted Imidazolylidenes2018

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Hoshimoto, Yasuhiro Yamauchi, Takuya Kinoshita, Sensuke Ogoshi
    • 学会等名
      XXVIII International Conference on Organometallic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-03-23  

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