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炭素-水素結合活性化のための協奏機能触媒の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 20037026
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

伊丹 健一郎  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80311728)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード分子触媒化学 / 炭素-水素結合 / 遷移金属錯体触媒 / 合成化学
研究概要

本研究では、炭素-水素結合を活用した触媒的有機分子連結反応の実現に取り組んだ。金属原子と配位子が一体として電子的に共役効果を示す協奏機能を機軸とした触媒設計により、真に優れた分子触媒を創製し、実践的な精密化学合成に新たな境地を拓くことを目指した。H21年度は、以下の成果が得られた。
メチルアミン類と芳香族化合物から有用なベンジルアミン誘導体を得るC-H/C-Hカップリング反応の開拓に挑み、RuやFeを中心金属にもつユニークな新触媒を開発することに成功した。また、開発した新触媒が分子内C-H/C-Hカップリング反応に適用できることを示した。さらに合成した二環性へテロ芳香族化合物のひとつが、σ1受容体への良好なリガンドとなることを生物学的アッセイから明らかにした(Chem.Asian J. 2009,4,1416)。
へテロ芳香族化合物とハロゲン化アリールのビアリールカップリングを促進するNi触媒を見出した。例えば、Ni(oAc)2/bipy触媒はアゾール類と種々のヨウ化アリールや臭化アリールのカップリングに有効である。配位子をdppfにすると、塩化アリールやアリールトリフラートを用いたカップリングに有効な触媒となる(Org.Lett.2009,11,1733).
機能の宝庫といえる高度にアリール化されたへテロ芳香族化合物群に対する一般的な合成法を初めて開発した。これらの物質群には多数の異性体が存在するが、今回開発した合成法の出現によって、考えられる全ての異性体を選択的かっプログラムされた様式で合成することが初めて可能になった。成功の鍵は特異かつ相補的な位置選択性を有する3つのC-H結合変換触媒を開発できたことにある。ここにはこれまで見出されたことのない現象が含まれており、反応開発分野の進展に寄与するものである(J.Am.Chem.Soc.2009,131,14622)。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Programmed Synthesis of Tetraarylthiophenes through Sequential C-H Arylation2009

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Yanagisawa, Kirika Ueda, Hiromi Sekizawa, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 131

      ページ: 14622-14623

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Nickel Catalyst for the Addition of Organoboronate Esters to Ketones and Aldehydes2009

    • 著者名/発表者名
      Jean Bouffard, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Organic Letters 11

      ページ: 4410-4413

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fe-Catalyzed Oxidative Coupling of Heteroarenes and Methylamines2009

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ohta, Matthias P.Quick, Junichiro Yamaguchi, Bernhard Wtinsch, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Chemistry-an Asian Journal 4

      ページ: 1416-1419

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iridium Catalysis for C-H Bond Arylation of Heteroarrenes with Iodoarenes2009

    • 著者名/発表者名
      Benoit Join, Takuya Yamamoto, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 48

      ページ: 3644-3647

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Biaryl Coupling of Heteroarenes and Aryl Halides/Triflates2009

    • 著者名/発表者名
      Jerome Canivet, Junichiro Yamaguchi, Ikuya Ban, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Organic Letters 11

      ページ: 1733-1736

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arylation of Allylsilanes through Rhodium Catalysis2009

    • 著者名/発表者名
      Haruka Omachi, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 38

      ページ: 186-187

    • NAID

      10025119527

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupling of Nitrogen Heteroaromatics and Alkanes without Transition Metal : A New Oxidative Cross-Coupling at C-H/C-H Bonds2009

    • 著者名/発表者名
      Guojun Deng, Kirika Ueda, Shuichi Yanagisawa, Kenichiro Itami, Chao-Jun Li
    • 雑誌名

      Chemistry European Journal 15

      ページ: 333-337

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Biaryl Coupling of Heteroarenes and Aryl Halides/Triflates2009

    • 著者名/発表者名
      J. Canivet, J. Yamaguchi, I. Ban, K. Itami
    • 雑誌名

      Organic Letters 11

      ページ: 1733-1736

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iridium Catalysis for C-H Bond Arylation of Heteroarenes with Iodoarenes2009

    • 著者名/発表者名
      B. Join, T. Yamamoto, K. Itami
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 48(印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-Mediated C-H Bond Arylation of Arenes with Arylboronic Acids2008

    • 著者名/発表者名
      I. Ban, T. Sudo, T. Taniguchi, K. Itami
    • 雑誌名

      Organic Letters 10

      ページ: 3607-3609

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] チオフェン類のβ位選択的C-Hアリール化反応2010

    • 著者名/発表者名
      植田桐加・柳澤周一・瀬川泰知・伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(大阪)
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 天然物合成を指向したインドール類とアジン類のC-H直接連結反応2010

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎・Debashis Mandal・山口敦史・植田桐加・伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(大阪)
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] β-Selective C-H Bond Arylation of Thiophenes with lodoarenes2010

    • 著者名/発表者名
      Kirika Ueda, Shuichi Yanagisawa, Yasutomo Segawa, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      Nagoya University Global COE-RCMS International Symposium on Organic Chemistry and 6th Yos himasa Hirata Memorial Lecture
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-01-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] β-Selective C-H Bond Arylation of Thiophenes with Iodoarenes2010

    • 著者名/発表者名
      Kirika Ueda, Shuichi Yanagisawa, Yasutomo Segawa, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Joint Project of Chemical Synthesis Core Research Institutions
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-01-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Ni触媒によるヘテロ芳香族化合物とハロゲン化アリールのカップリング2009

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎・Jerome Canivet・伴育哉・伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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