配位制御を鍵とした鉄触媒クロスカップリング反応の開発

• 研究課題/領域番号: 21750098
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 畠山 琢次 京都大学, 化学研究所, 助教 (90432319)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 触媒・化学プロセス / クロスカップリン / 鉄触媒 / クロスカップリング

研究概要

鉄触媒クロスカップリング反応は,当該分野に於いて注目を集めているものの精密制御が難しくその開発が遅れている.これに対し我々は,配位制御の概念のもと,フッ化鉄-NHCカルベン触媒によるビアリールカップリング反応と塩化鉄-TMEDA触媒によるアリールーアルキルカップリング反応の開発に成功した.本研究課題では,まず,両触媒系の反応機構解析を行い,各々,2価のアリール鉄を活性種とした2価-3価あるいは2価-4価の触媒サイクルを経由して反応が進行していることを明らかとした.この知見を基に塩化鉄-フェニレンジホスフィン錯体を合成し,鈴木-宮浦カップリング反応の開発に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Alkenylative Cross-Coupling Reaction of Alkyl Sulfides (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka, K. Seike, H. Hatakeyama, T. Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc 132 ページ: 13117-13119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalyzed Suzuki-Miyaura Coupling of Alkyl Halides (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T. Hashimoto, T. Kondo, Y. Fujiwara, Y. Seike, H. Takaya, H. Tamada, Y. Ono, T. Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 10674-10676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition-Metal-Free Electrophilic Amination between Aryl Grignard Reagents and N-Chloroamines (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T. Yoshimoto, Y. Sujit, K.G. Nakamura, M.
  • 雑誌名: Org.Lett. 12 ページ: 1516-1519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalyzed Suzuki-Miyaura Coupling of Alkyl Halides (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Hashimoto, T.; Kondo, Y.; Fujiwara, Y.;Seike, H.; Takaya, H.; Tamada, Y.; Ono, T.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 132 ページ: 10674-10676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Alkenylative Cross-Coupling Reaction of Alkyl Sulfides (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka, K.; Seike, H.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 132 ページ: 13117-13119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition-Metal-Free Electrophilic Amination between Aryl Grignard Reagents and N-Chloroamines (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Yoshimoto, Y.; Sujit, K.G.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: Org.Lett. 巻: 132 ページ: 1516-1519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Selective Biaryl Cross-Coupling Reactions between Aryl Halides and Aryl Grignard Reagents: A New Catalyst Combination of N-Heterocyclic Carbenes and Iron, Cobalt, and Nickel Fluorides (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T. Hashimoto, S. Ishizuka, K. Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 11949-11963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalyzed Negishi Coupling Toward an Effective Olefin Synthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T. Nakagawa, N. Nakamura, M.
  • 雑誌名: Org.Lett. 11 ページ: 4496-4499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of TMEDA on Iron-catalyzed Coupling Reactions of ArylMgX with Alkyl Halides (2009)
  • 著者名/発表者名: Noda, D. Sunada, Y. Hatakeyama, T. Nakamura, M. Nagashima, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 6078-6079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalysed Fluoroaromatic Coupling Reactions under Catalytic Modulation with 1,2-Bis(diphenyl- phosphino)benzene (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T. Kondo, Y. Fujiwara, Y. Takaya, H. Ito, S. Nakamura, E. Nakamura, M.
  • 雑誌名: Chem.Comm. ページ: 1216-1218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalysed Fluoroaromatic Coupling Reactions under Catalytic Modulation with 1,2-Bis(diphenylphosphino) benzene (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Kondo, Y.; Fujiwara, Y.; Takaya, H.; Ito, S.; Nakamura, E.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: Chem.Commun. ページ: 1216-1218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of TMEDA on Iron-catalyzed Coupling Reactions of ArylMgX with Alkyl Halides (2009)
  • 著者名/発表者名: Noda, D.; Sunada, Y.; Hatakeyama, T.; Nakamura, M.; Nagashima, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 6078-6079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Selective Biaryl Cross-Coupling Reactions between Aryl Halides and Aryl Grignard Reagents : A New Catalyst Combination of N-Heterocyclic Carbenes and Iron, Cobalt, and Nickel Fluorides (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Hashimoto, S.; Ishizuka, K.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 11949-11963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron-Catalyzed Negishi Coupling Toward an Effective Olefin Synthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, T.; Nakagawa, N.; Nakamura, M.
  • 雑誌名: Org.Lett. 11 ページ: 4496-4499
  • 査読あり
• [学会発表] 反応機構解析に立脚した鉄触媒クロスカップリング反応の精密制御 (2011)
  • 学会等名: 第1回熊本有機合成化学セミナー
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 反応機構解析に立脚した鉄触媒クロスカップリング反応の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次
  • 学会等名: 第1回熊本有機合成化学セミナー
  • 発表場所: 熊本(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 鉄触媒クロスカップリング反応の開発と工業利用 (2011)
  • 学会等名: SPring-8重点産業利用課題成果報告会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] 鉄触媒クロスカップリング反応の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次
  • 学会等名: 新技術説明会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 鉄触媒クロスカップリング反応の開発と展望 (2010)
  • 学会等名: 関西TLO技術情報クラブ
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 鉄触媒クロスカップリング反応の開発と展望 (2010)
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次
  • 学会等名: 関西TLO技術情報クラブ
  • 発表場所: 京都(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 鉄触媒クロスカップリング反応の協奏制御 (2009)
  • 学会等名: 第104回触媒討論会「協奏機能触媒セッション」
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] 鉄触媒クロスカップリング反応の協奏制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 畠山琢次
  • 学会等名: 第104回触媒討論会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] 鉄族触媒ビアリールカップリングを用いた発光性π電子系化合物の開発 (2009)
  • 学会等名: 九州大学先導物質化学研究所「ユビキタス情報化社会を支える光利用有機・高分子化学」講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-09-24
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://es.kuicr.kyoto-u.ac.jp/top.html
• [備考]
  • URL: http://es.kuicr.kyoto-u.ac.jp/
• [産業財産権] アリールアミン類の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 中村正治・畠山琢次・曽我真一
  • 権利者名: 京都大学・東ソー有機化学株式会社
  • 出願年月日: 2010-11-15
• [産業財産権] クロスカップリング反応用触媒、及びこれを用いた芳香族化合物の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 中村正治・畠山琢次・藤原優一・
  • 権利者名: 京都大学
  • 取得年月日: 2010-01-07
• [産業財産権] アリールアミン類の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 中村正治・畠山琢次・曽我真一
  • 権利者名: 京都大学・東ソー有機化学株式会社
  • 産業財産権番号: 2010-254603
  • 出願年月日: 2010-11-15