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酸性部位と塩基性部位を併せ持つキラル分子触媒の理論研究

研究課題

研究課題/領域番号 20038021
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関岐阜大学

研究代表者

安藤 香織  岐阜大学, 工学部, 教授 (70211018)

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
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2009年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2008年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード分子軌道計算 / 立体選択性 / 遷移状態構造 / 汎密度関数法 / キラル触媒 / キラルリン酸 / キラルチオ尿素 / 分子軌道法計算
研究概要

キラルチオ尿素触媒を用いるニトロオレフィンとジメチルマロネートとの不斉Maichael反応について分子軌道計算により反応の遷移状態構造を求めた。しかし、論文に記載のように2つのチオ尿素のNHプロトンがニトロ基に水素結合した構造だけでなく1つ水素結合した構造も得られ、立体制御因子の解明には至らなかった。触媒と反応基質との相互作用が特定の部位に限定されず、いろいろな部位での相互作用も起こるため単純には説明できないことが分かった。
そこで、触媒構造の自由度の小さい系での研究を行なうこととした。最近キラルロジウム2核錯体を用いる不斉反応が注目されているため、そのカルボキシレート触媒を用いるα-アルキル-α-ジアゾエステルとフェニルアセチレンのシクロプロペン化反応の立体選択性に関する研究を行なった。触媒構造について調べたところ4つのテトらブロモフタロイルアミド部分がall upのものが1つだけdownのものに比べ7.03kcal/mol安定で、その安定性は4つのハロゲン結合(Brとアミド酸素とのBr-0)のためであることが分かった。触媒とα-アルキル-α-ジアゾエステルから得られるカルベン錯体とフェニルアセチレンとの反応の遷移状態を計算したところ、4つの遷移状態構造が得られた。不斉炭素のためにフタロイルアミド基は傾いた形をしており、4つのフタロイルアミド基はゆるいながらもらせん形をしている。そのため、アセチレンの近づく向きにより大きなt-Bu基がフタロイル基と接近してしまうためR体プロペンが生成することが分かった。また、分子軌道計算に基づいた5配位アンチモン化合物の熱異性化の反応が、turnstile rotationで起こることを初めて明らかにすることにも成功した。

報告書

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

    (24件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Z-selective Intramolecular Horner-Wadsworth-Emmons Reaction for the Synthesis of Macrocyclic Lactones.2010

    • 著者名/発表者名
      Ando, K.; Narumiya, K.; Takada, H.; Teruya, T.
    • 雑誌名

      Org.Lett. 12

      ページ: 1460-1463

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New polymer-supported phosphonate reagents for the synthesis of Z-α,β-unsaturated esters.2010

    • 著者名/発表者名
      Ando, K.; Suzuki
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 51

      ページ: 2323-2325

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pentacoordinate Organoantimony Compounds that isomerizes by Trunstile Rotation2009

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa, S.; Yamamichi, H.; Yamamoto, Y.; Ando, K
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131巻

      ページ: 3418-3419

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucleophilic substitution reaction at an sp^2 carbon of vinyl halides with an intramolecular thiol moiety : synthesis of thio-heterocycles.2009

    • 著者名/発表者名
      Lei, M.-Y.; Xiao, Y.-J.; Liu, W.-M.; Fukamizu, K.; Chiba, S.; Ando, K.; Narasaka, K.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 65

      ページ: 6888-6902

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bis(2-t-butylphenyl)phosphonoacetates for the highly cis-selective synthesis of α,β-unsturated amides.2009

    • 著者名/発表者名
      Ando, K.; Nagaya, S.; Tarumi, Y
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 50

      ページ: 5689-5691

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concerted nucleophilic substitution reactions at vinylic carbons2009

    • 著者名/発表者名
      Chiba, S.; Ando, K.; Narasaka, K.
    • 雑誌名

      Synlett 2009

      ページ: 2549-2564

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pentacoordinate Organoantimony Compounds That Isomerize by Turnstile Rotation2009

    • 著者名/発表者名
      Matsukawa, S
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 131

      ページ: 3418-3419

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concerted Nucleophilic Substitution Reactions at Vinylic Carbons2009

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Chiba
    • 雑誌名

      Synlett (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucelophilic Substitution at an sp^2 Carbon of Vinyl Halides with an Intramolecular Thiolate Moieties : Synthesis of 2-Alkylidenethietanes2008

    • 著者名/発表者名
      Mao-Yi Lei
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 49

      ページ: 4125-4129

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Theoretical study on the stereoselectivity of chiral phosphoric acid-catalyzed Mannich reaction2010

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ando
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Theory for Real Systems
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポリマー担持Z選択的HWE試薬の開発2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄策、安藤香織
    • 学会等名
      有機典型元素討論会
    • 発表場所
      鳥取
    • 年月日
      2009-12-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Z選択的分子内Horner-Wadsworth-Emmons反応を用いる大環状ラクトンの合成2009

    • 著者名/発表者名
      成宮健次、高田和宏、照屋太司、安藤香織
    • 学会等名
      天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-10-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 理論計算で何が分かるのか、どう利用する?2009

    • 著者名/発表者名
      安藤香織
    • 学会等名
      有機反応若手の会
    • 発表場所
      上尾(招待講演)
    • 年月日
      2009-07-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高Z選択的HWEアミド試薬の開発2009

    • 著者名/発表者名
      長屋茂朗、樽見裕子、安藤香織
    • 学会等名
      有機合成化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-07-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical Study on the Gold-catalyzed C-S Bond Formation of α-Thioallenes2009

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ando
    • 学会等名
      International Synposium on theory of molecular structure, function and reactivity
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-07-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高Z選択的分子内HWE反応による大環状ラクトンの合成2008

    • 著者名/発表者名
      山道秀映
    • 学会等名
      有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-12-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高Z選択的HWEアミド試薬の開発2008

    • 著者名/発表者名
      長屋茂朗
    • 学会等名
      中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-11-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Z選択的ポリマー担持HWE試薬の開発2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄策
    • 学会等名
      中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-11-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高Z選択的分子内HWE反応による大環状ラクトンの合成2008

    • 著者名/発表者名
      成宮健次
    • 学会等名
      中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-11-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical Study on the Mechanism of the Cleavage Reaction of Cyanoethyl Group from 2-Cyanoethyl Ether Derivatives Using Bu_4NF2008

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ando
    • 学会等名
      The 2^<nd> International Symposium on "Molecular Theory for Real Systems"
    • 発表場所
      Okazaki, Japan
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Highly cis-selective synthesis of α,β-unsaturated amides by Horner-Wadsworth-Emmons reaction2008

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ando
    • 学会等名
      The First International Symposium on Process Chemistry
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2008-07-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Turnstile stereomutation of pentacoordinate organoantimony compounds bearing a rigid tridentate ligand2008

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ando
    • 学会等名
      Houk65 Symposium : Computational Chemistry : Orgo, Bio, Nano
    • 発表場所
      Loss Angels, USA (invited lecture)
    • 年月日
      2008-06-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Highly cis-selective synthesis of α,β-unsaturated amides by Horner-Wadsworth-Emmons reaction2008

    • 著者名/発表者名
      Kaori Ando
    • 学会等名
      The 3^<rd> International Conference on Advanced Organic Synthesis Directed toward the Ultimate Efficiency and Practicability
    • 発表場所
      Ohtsu, Japan
    • 年月日
      2008-05-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://apchem.gifu-u.ac.jp/~kinoul/publications/publications_Ando.htm

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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