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ジアゾフリー金属カルベン発生法の開拓と触媒利用

研究課題

研究課題/領域番号 19K15565
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
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

浅子 壮美  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (80737289)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードモリブデン / ルテニウム / カルボニル化合物 / シクロプロパン / 脱酸素 / カルベン / 炭素-水素結合切断 / 炭素-炭素結合切断
研究開始時の研究の概要

ジアゾ化合物は有機合成において有用な活性種であるカルベンを発生させるためによく用いられる前駆体である.しかしながら,ジアゾ化合物のもつ潜在的な爆発性や毒性のため,安定すなわち不活性な化合物をジアゾ代替とする反応の開発が望まれている.本研究では不活性結合の二重切断により生成する金属カルベン種を基盤とする全く新しい物質変換反応開発を目指す.

研究成果の概要

ジアゾ化合物は、光、熱、金属との相互作用により容易に窒素分子を放出することから、有機合成における有用なカルベン前駆体の一つである。しかしながら、ジアゾ化合物のもつ潜在的な爆発性や毒性に対する懸念から安定な化合物をジアゾ代替とする反応の開発が望まれている。本研究では、化学的により安定な化合物からの金属カルベン種の発生を起点とする新規物質変換反応を開発した。金属/キノン触媒を用いることで、カルボニル化合物の脱酸素反応や逆シクロプロパン化反応を経由した種々のジアゾフリー合成反応が進行した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機合成化学において一般にカルボニル化合物は求電子剤として利用され、C=O二重結合のうちより弱いπ結合のみが切断される。シクロプロパンもC3ユニッとしての合成利用が大多数を占め、C-C単結合は1本のみ切断される。それに対し本研究では、これらの化合物を常識と異なるC1カルベン源として利用することに成功した。不活性結合の二重切断という未開拓分野を切り拓いた点で基礎科学的に重要であり、爆発性や毒性をもつジアゾ化合物を入手容易な安定化合物で代替する点で意義深い。

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

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Molybdenum-Quinone-Catalyzed Deoxygenative Coupling of Aromatic Carbonyl Compounds2022

    • 著者名/発表者名
      Banerjee Somsuvra、Kobayashi Takafumi、Takai Kazuhiko、Asako Sobi、Ilies Laurean
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 39 ページ: 7242-7246

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c03143

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molybdenum‐Catalyzed Deoxygenative Cyclization of Carbonyl Compounds for the Synthesis of Pyrido[2,1‐a]isoindoles2021

    • 著者名/発表者名
      Asako Sobi、Kobayashi Takafumi、Ishihara Seina、Takai Kazuhiko
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 10 号: 4 ページ: 753-756

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100038

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Olefin Synthesis by Deoxygenative Coupling of Carbonyl Compounds: From Stoichiometric to Catalytic2020

    • 著者名/発表者名
      Asako Sobi、Ilies Laurean
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 11 ページ: 1386-1393

    • DOI

      10.1246/cl.200540

    • NAID

      130007936944

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deoxygenative Insertion of Carbonyl Carbon into a C(sp3)-H Bond: Synthesis of Indolines and Indoles2019

    • 著者名/発表者名
      Asako Sobi、Ishihara Seina、Hirata Keiya、Takai Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 25 ページ: 9832-9836

    • DOI

      10.1021/jacs.9b05428

    • NAID

      120006859680

    • 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
  • [学会発表] 豊富資源・安定化合物を利用する有機合成2023

    • 著者名/発表者名
      浅子壮美
    • 学会等名
      令和4年度第2回有機金属若手研究者の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機ナトリウム化学の開拓と不活性結合の二重切断反応および選択的切断反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      浅子壮美
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molybdenum-Catalyzed Deoxygenative Coupling of Carbonyl Compounds for Synthesis of Olefins2022

    • 著者名/発表者名
      Somsuvra Banerjee, Takafumi Kobayashi, Kazuhiko Takai, Sobi Asako, Laurean Ilies
    • 学会等名
      68th Symposium on Organometallic Chemistry, Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 豊富・安定化合物の新しい使い道2021

    • 著者名/発表者名
      浅子壮美
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2021ウィンターシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Carbonyl compounds and cyclopropanes as diazo surrogates: molybdenum-catalyzed two-fold cleavage of strong bonds2021

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021 (Pacifichem 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploration of Organic Synthesis Using Abundant and Stable Compounds2020

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Directed Retro-Cyclopropanation with Metal-Quinone Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Sobi Asako, Takaaki Kobashi, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      the 23rd International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry (ISOM XXIII)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] C-H結合活性化反応2019

    • 著者名/発表者名
      日本化学会、イリエシュ ラウレアン、浅子 壮美、吉田 拓未
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320044753
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://iliesteam.riken.jp/home_JP.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://achem.okayama-u.ac.jp/omc/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://iliesteam.riken.jp/home_JP.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://iliesteam.riken.jp/home_JP.html

    • 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: 2024-01-30  

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