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炭素-水素結合切断を鍵とする新規分子内付加反応開発による有用環状骨格迅速構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K05481
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

南 安規  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60613362)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード不飽和結合化合物 / 付加反応 / 環状化合物 / 有機ケイ素化合物 / 金属触媒 / 炭素-水素結合
研究開始時の研究の概要

本研究では,申請者が独自に開発している「パラジウム/有機酸協働触媒によるアルキンの活性化法」を活用して,ビニル炭素-水素結合および脂肪族炭素-水素結合を切断してアルキンに分子内付加させる新規環化反応を開発する.合成中間体としての有用性に加えて薬学的に関心の高い含ケイ素環状化合物を中心に,既存法では直截構築が難しい複素芳香族化合物や脂環式化合物を合成標的とする.

研究成果の概要

まず,申請者が独自に開発した「パラジウム/有機酸協働触媒によるアルキンの活性化法」の方法論をもとに,ビニル炭素-水素結合の変換する分子内ヒドロアルケニル化反応を開発した.本法により,さまざまな置換基を有するシロール類の合成を可能にした.また,開始当初では予期していなかった,フルフラールといった簡単な環状化合物の炭素―水素結合を選択的に切断し,アルキンへの分子間付加反応に成功した.これらの成果を基に,本研究の目標である,安定な脂肪族炭素-水素結合の切断を基盤とする新たな有機ケイ素化合物の構築法を見つけた.以上の成果は,安定化合物を簡便に修飾,変換する方法論の礎になると期待される.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,安定な炭素-水素結合を位置選択的に変換する新たな触媒手法を提示するものである.本成果は,将来的に高い需要が見込まれる含ケイ素環状化合物を中心に,薬学的に重要さまざまな環状化合物の直截合成法の確立に向けた礎になると期待している.本研究で開発した反応手法は,量論量の廃棄物を生じないで生成物を与える.すなわち,資源の有効利用を可能にする環境調和に優れた手法として,社会的意義が高いと考えている.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Universitat de Girona(スペイン)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universitat de Girona(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Facile Construction of Furanoacenes by a Three‐Step Sequence Going through Disilyl‐ exo ‐cyclic Dienes2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Yasunori、Furuya Yuki、Hiyama Tamejiro
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 26 号: 43 ページ: 9471-9474

    • DOI

      10.1002/chem.202001119

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium/Carboxylic Acid‐catalyzed Alkenylation of Furfural and its Derivatives Using Alkynes2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Yasunori、Miyamoto Hitomi、Nakajima Yumiko
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 13 号: 3 ページ: 855-858

    • DOI

      10.1002/cctc.202001685

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 安定プラスチックの化学分解にむけて -スーパーエンプラの解重合-2023

    • 著者名/発表者名
      南 安規
    • 学会等名
      第4回有機化学講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶けない,硬いプラスチックを化学分解する - スーパーエンプラの解重合 -2022

    • 著者名/発表者名
      南 安規
    • 学会等名
      第 4 回 産総研科学研究シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Palladium/Carboxylic acid-catalyzed Alkenylation of Arenes via Carbon-Hydrogen Bond Cleavage2021

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Minami
    • 学会等名
      5th International Conference on Catalysis and Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] パラジウム/カルボン酸触媒を用いるフルフラール類のアルキンによるアルケニル化反応2021

    • 著者名/発表者名
      南 安規,宮本仁美,中島裕美子
    • 学会等名
      日本化学会 第101回春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 産業技術総合研究所 材料化学領域 触媒化学融合研究センター ケイ素化学チーム

    • URL

      http://irc3.aist.go.jp/incorporate/team/organosilicon-chemistry/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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