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ルイス酸部位を有する遷移金属錯体の特徴を活かした触媒反応開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05458
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

小野寺 玄  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (90433698)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードホスフィン-ボラン / パラジウム / イリジウム / 金 / ベンジルアルコール / 炭素-水素結合活性化 / 付加環化反応 / クロスカップリング反応 / アリルアルコール / アリル化反応 / シリルエノラート / 遷移金属触媒 / ルイス酸 / 炭素―酸素結合 / 炭素―水素結合
研究開始時の研究の概要

本研究では、ホスフィン-ボラン化合物を各種遷移金属錯体の配位子として活用し、ルイス酸部位を有する遷移金属触媒を用いた有機合成反応の開発を行う。より具体的には、ホウ素と相互作用できるルイス塩基部位を有する基質に着目し、次の4つの触媒的分子変換について研究を行う。① アリルアルコールによるアルデヒドのα位アリル化反応 ② アニソール類とアリールホウ素化合物とのクロスカップリング反応 ③ イリジウム触媒を用いた炭素―水素結合活性化 ④ 金触媒を用いた活性メチレンのアルキンへの付加反応。

研究成果の概要

ルイス酸性のホウ素部位を有するホスフィン化合物であるホスフィン-ボランを各種遷移金属錯体の配位子として用い,それらの錯体を触媒とする有機合成反応の開発を行った。ホスフィン-ボラン配位子は,パラジウム触媒によるベンジルアルコールの活性化を経るベンジル化反応,イリジウム触媒による2-アリールピリジン類のオルト位炭素-水素結合シリル化反応,金触媒によるアルキン部位を有するマロン酸エステルの分子内付加環化反応などに有効であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ホスフィン-ボラン配位子がパラジウム,イリジウム,および金錯体触媒の配位子として有用であり,置換反応,クロスカップリング反応,炭素-水素結合活性化反応,そして付加環化反応と,様々なタイプの反応に適用できることを示した。ルイス酸部位を持つ遷移金属触媒の有用性が示されたことにより,ホウ素以外のルイス酸部位やリン以外の配位部位をもつ,多様なルイス酸部位を有する新規配位子の設計・開発が促進され,より低コストでよりグリーンな有機合成化学の発展へとつながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] ドルトムント工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] TU Dortmund University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] TU Dortmund University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] C-H Silylation of 2‐Arylpyridine Derivatives by Using Iridium Catalyst and Phosphine‐Borane Ligand2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Anoyama, Gen Onodera, Tsutomu Fukuda, Masanari Kimura
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 364 号: 7 ページ: 1223-1227

    • DOI

      10.1002/adsc.202101476

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Benzylation of Amines with Benzylic Alcohols Catalyzed by Palladium/Phosphine-Borane Catalyst System2020

    • 著者名/発表者名
      Gen Onodera, Hidenobu Kumagae, Daiki Nakamura, Takuto Hayasaki, Tsutomu Fukuda, Masanari Kimura
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 61 号: 47 ページ: 152537-152540

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152537

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ホスフィン―ボラン配位子と金触媒によるマロン酸エステル誘導体のConia-Ene反応2021

    • 著者名/発表者名
      小野寺玄,桑原麟太郎,福田勉,クラウゼ ノーバート,木村正成
    • 学会等名
      第67回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 金/ホスフィン-ボラン触媒系によるアルキン部位を有するマロン酸エステル誘導体のConia-Ene反応2021

    • 著者名/発表者名
      桑原麟太郎,小野寺玄,福田勉,クラウゼ ノーバート,木村正成
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒とホスフィン―ボラン配位子を用いたアルデヒドのα位アリル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      早﨑匠杜、小野寺玄、福田勉、木村正成
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ホスフィン―ボラン配位子と金触媒を用いたアルキン部位を有するマロン酸エステル誘導体のConia-Ene反応2019

    • 著者名/発表者名
      桑原麟太郎、小野寺玄、福田勉、クラウゼ ノーバート、木村正成
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Palladium-Catalyzed Allylations of Amines and Active Methylene Compounds by Using Phosphine-Borane Ligand2019

    • 著者名/発表者名
      Gen Onodera, Goki Hirata, Aika Shimizu, Tsutomu Fukuda, Masanari Kimura
    • 学会等名
      20th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS 20)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホスフィン―ボラン配位子を用いたアリルアルコールによるカルボニル化合物のα位アリル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      戸上翔太郎、早﨑匠杜、清水愛香、福田勉、小野寺玄、木村正成
    • 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] Allylic and Benzylic C-O Bond Cleavage Promoted by Pd/Phosphine-Borane Catalyst System2019

    • 著者名/発表者名
      Gen Onodera
    • 学会等名
      ナノ空間を反応場・デバイスとして活用する物質科学 (日本化学会第100春季年会コラボレーション企画)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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