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反応剤の直接的光励起を活用する典型元素導入反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K22521
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

永島 佑貴  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90880055)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード光反応 / 励起状態 / 有機スズ化合物 / ジラジカル / 計算化学 / 創薬化学 / 典型元素化合物 / 有機ケイ素化合物 / 典型元素化学
研究開始時の研究の概要

有機典型元素化合物は、重要合成中間体・機能性材料・生理活性分子の構造単位として利用されており、効率的で多様な合成法が求められている。今回の研究では、典型元素反応剤の光励起状態を直接利用できる反応形式を設計することで、典型元素化合物の新規合成プロセスを開発する。具体的には、芳香族誘導体に対して複数の典型元素を同時に導入する手法や、安定な化合物に対して典型元素を直接導入する手法を確立する。

研究成果の概要

有機スズ化合物は炭素ースズ結合を有する有機化合物で、クロスカップリング反応の原料として様々な有機化合物の合成に汎用される。そのため、その多様な合成法を確立することは、医薬化学・材料化学など様々な分野において重要な課題である。本研究では、光励起を利用した新たなスズ化学種「有機スズジラジカル」を創出した。購入可能な反応剤であるスタニルシラン (Si-Sn) とフッ化物イオンから生じる有機スズアニオンの光励起状態を作り出すことで、末端アルキンへのヒドロスタニル化反応や、フルオロアレーンの脱フッ素スタニル化反応が進行することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機スズ化合物を合成・導入するための試薬として、古くより有機スズカチオン種・アニオン種・ラジカル種が開発されていたが、ここに約50年ぶりに新たな化学種スズジラジカル種を加えることができた点は、学術的意義が高い。
また、有機スズ化合物は汎用性の高い合成中間体で、材料化学や創薬化学における探索的合成に幅広く利用されてきた分子である。そのため、本研究は機能性材料や医農薬などの研究開発の促進や安定的供給に貢献する点で社会的意義も高いと考える。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Illuminating Stannylation2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Kyoka、Nagashima Yuki、Wang Chao、Miyamoto Kazunori、Tanaka Ken、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 15 ページ: 5629-5635

    • DOI

      10.1021/jacs.1c00887

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold-Catalyzed [3 + 2] Annulation, Carbenoid Transfer, and C-H Insertion Cascade: Elucidation of Annulation Mechanisms via Benzopyrylium Intermediates2021

    • 著者名/発表者名
      Koshikawa Takumi、Nagashima Yuki、Tanaka Ken
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 11 号: 4 ページ: 1932-1937

    • DOI

      10.1021/acscatal.0c05394

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Platinum-Catalyzed Intramolecular Spirocyclization of N-(Methylnaphthalenyl)propiolamides via Formal Aromatic Ene Reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Ouchi Seiya、Koshikawa Takumi、Nagashima Yuki、Tanaka Ken
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 5 ページ: 1934-1939

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00393

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium(III)‐Catalyzed Oxidative Intramolecular 1,1‐Oxyamination of Alkenes with Protected Amino Acids to Produce Oxazoloisoindole‐2,5‐diones2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiroto、Nagashima Yuki、Tanaka Ken
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2021 号: 12 ページ: 1891-1895

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100143

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium(III)-Catalyzed Oxidative ortho-Olefination of Phenyl Carbamates with Alkenes: Elucidation of Acceleration Mechanisms by Using an Unsubstituted Cyclopentadienyl Ligand2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Jin、Nagashima Yuki、Tanaka Ken
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 18 ページ: 7181-7186

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c02499

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dienylation of Unfunctionalized Arenes with 1,6-Diynes via Rhodium-Catalyzed Directing-Group-Free C?H Bond Activation2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Ken、Takahashi Hiroto、Honjo Yusaku、Shibata Yu、Nagashima Yuki
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: - 号: 17 ページ: 3065-3074

    • DOI

      10.1055/a-1328-6436

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スズアニオンの励起状態を利用した新規スタニル化反応2021

    • 著者名/発表者名
      永島 佑貴, 坂本 京花, 田中 健, 内山 真伸
    • 学会等名
      第48回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 反応活性種の光励起状態を利用するヘテロ元素導入反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      永島佑貴
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 有機スズアニオンの光励起を利用する新規スタニル化反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 京花, 永島 佑貴, 内山 真伸
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 有機スズアニオン種の励起状態を利用した新規スタニル化反応2021

    • 著者名/発表者名
      坂本京花、永島佑貴、内山真伸
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 金(I)触媒を用いたエンイナール類のピリリウム中間体を経由する分子内連続環化反応2021

    • 著者名/発表者名
      越川拓海、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 白金触媒を用いたN-(ナフチル)アルキニルアミドの脱芳香族化を伴う分子内スピロ環化反応2021

    • 著者名/発表者名
      大内誠也、越川拓海、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子不足 Cpロジウム(III)錯体触媒を用いた室温における1-ナフトールと内部アルキンとの酸化的[4+2]環化反応2021

    • 著者名/発表者名
      Antonio Junio Araujo Dias、高橋洋人、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応による軸不斉スチレンの不斉合成と反応機構解析2021

    • 著者名/発表者名
      横瀬大典、永島佑貴、木下涼香、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性ロジウム錯体触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応によるフルオランテン誘導体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      阿部諒太、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウム触媒を用いたテラリル架橋ジインとアルキンとの交差[2+2+2]付加環化反応によるジベンゾ/ジナフト[2.2]メタパラシクロファンの合成2021

    • 著者名/発表者名
      折木友裕、鈴木峻介、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウム触媒を用いたビフェニル架橋トリインの分子内[2+2+2]付加環化反応2021

    • 著者名/発表者名
      森田楓人、花田恭一、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性ロジウム(I)触媒を用いた高選択的分子間三量化反応による光学活性シクロヘキサジエニルアミンの合成2021

    • 著者名/発表者名
      藤井航平、益富光児、柴田祐、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウム触媒を用いたアルキンの環化三量化反応によるキラルシクロフェニレンベルトの不斉合成2021

    • 著者名/発表者名
      野上純太郎、田中裕介、杉山晴紀、植草秀裕、村中厚哉、内山真伸、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] CpARh錯体を駆使したキラルカルボン酸による不斉C-H官能基化反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      山田航大、冨田永希、神山颯詩、永島佑貴、田中健、小島正寛、吉野達彦、松永茂樹
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン性ロジウム触媒を用いた末端アルキン、アセチレンカルボン酸エステル、およびエナミドとの化学/位置/ジアステレオ/エナンチオ選択的分子間交差環化三量化反応2020

    • 著者名/発表者名
      藤井航平、益富光児、柴田祐、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      第80回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応による軸不斉スチレンのエナンチオ選択的合成2020

    • 著者名/発表者名
      横瀬大典、永島佑貴、木下涼香、田中健
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 白金触媒を用いた脱芳香族化を伴うN-アリルプロピオールアミドの分子内イプソ位環化反応2020

    • 著者名/発表者名
      大内誠也、越川拓海、永島佑貴、田中健
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-01-30  

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