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C-P結合の切断を鍵とするキラルビスホスフィンの新奇合成法と不斉自己触媒反応

研究課題

研究課題/領域番号 20J10362
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

藤本 隼斗  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードホスフィン
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は遷移金属触媒を用いた原子効率100%のビスホスフィンの光学分割を達成することである。当研究グループではこれまでに遷移金属を用いた炭素-リン結合の切断を経るビスホスフィン変換反応を開発してきた。この反応の中間体であるホスファメタラサイクルに対して単座の不斉源を添加することにより通常では困難なアトロプ異性化を誘発し、ラセミ体のビスホスフィンからキラルなビスホスフィンへと変換する。

研究実績の概要

今年度は前年度見出したフルオロホスホラン中間体を鍵とした触媒反応の開発に着手した。具体的にはフルオロホスホラン上のフッ素と外部求核剤との配位子交換をともなう三成分連結反応の開発に取り組んだ。その結果、外部求核剤としてシリルエノールエーテルを加えることで、三成分連結反応が進行し、1,3-ジエン誘導体が得られることを明らかにした。本反応では遷移金属を用いたヒドロビニル化とは相補的に、エノールの求核的な炭素とアルキンの求核的な炭素とで新たな結合が形成される。DFT計算および各種実験の結果、三成分連結反応では鍵段階としてフルオロホスホラン中間体とシリルエノールエーテルとの間で配位子交換が進行していることを明らかにした。これによって生成した五配位リン化学種から[3,3]-シグマトロピー転位および[1,3]-プロトン移動を経て1,3-ジエンが生成する。また、シリルエノールエーテル以外のケイ素求核剤を用いた場合には異なる形式の三成分連結反応が進行することも見出した。これらの反応ではリン上での形式的な酸化的付加、配位子交換、還元的脱離をともなって反応が進行する。つまり、遷移金属と類似のレドックス触媒サイクルをリン原子を用いて実現した。本研究において得られた知見はリンに限らず、典型元素を利用したレドックス触媒反応等の関連分野の更なる発展に寄与することが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 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)

  • [雑誌論文] Three-Component Coupling of Acyl Fluorides, Silyl Enol Ethers, and Alkynes by P(III)/P(V) Catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Hayato、Kusano Momoka、Kodama Takuya、Tobisu Mamoru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 44 ページ: 18394-18399

    • DOI

      10.1021/jacs.1c10042

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphine-Catalyzed Intermolecular Acylfluorination of Alkynes via a P(V) Intermediate2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Hayato、Kodama Takuya、Yamanaka Masahiro、Tobisu Mamoru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 41 ページ: 17323-17328

    • DOI

      10.1021/jacs.0c08928

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Phosphine-Catalyzed Three-Component Coupling of Acyl Fluorides, Alkynes, and Silyl Nucleophiles2022

    • 著者名/発表者名
      藤本 隼斗、草野 百香、山村 志悟、兒玉 拓也、鳶巣 守
    • 学会等名
      日本化学会第102回春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ホスフィン触媒による酸フルオリド、シリルエノールエーテル、アルキンの三成分連結反応2021

    • 著者名/発表者名
      藤本 隼斗、草野 百香、兒玉 拓也、鳶巣 守
    • 学会等名
      第118回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フルオロホスホランを鍵中間体とした新規触媒反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      藤本 隼斗、草野 百香、兒玉 拓也、鳶巣 守
    • 学会等名
      第37回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Phosphine-Catalyzed Carbofluorination of Alkynes2021

    • 著者名/発表者名
      Hayato Fujimoto、Kodama Takuya、Mamoru Tobisu
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 五配位ホスホラン中間体を経る触媒的アシルフルオロ化反応2020

    • 著者名/発表者名
      藤本 隼斗、児玉 拓也、山中 正浩、鳶巣 守
    • 学会等名
      第47回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Phosphine-Catalyzed Carbofluorination of Alkynes via a P(V) Intermediate2020

    • 著者名/発表者名
      藤本 隼斗、児玉 拓也、山中 正浩、鳶巣 守
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホスフィン触媒による酸フルオリド、シリルエノールエーテルを用いるアルキンのヒドロビニル化反応2020

    • 著者名/発表者名
      草野 百香、藤本 隼斗、児玉 拓也、鳶巣 守
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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