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キラル外輪型2核Rh触媒からの脱却と凌駕を実現するキラル2核Ru触媒の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 21K18946
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

松永 茂樹  北海道大学, 薬学研究院, 客員教授 (50334339)

研究分担者 吉野 達彦  北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (50756179)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード不斉合成 / 不斉触媒 / キラル / アミノ化 / ルテニウム触媒 / ルテニウム / C-Hアミノ化 / ルイス酸 / 反応場
研究開始時の研究の概要

これまで四半世紀にわたって改良研究がなされてきたキラルロジウム触媒から脱却し、凌駕する新しいキラル触媒の創出に取り組む。すでに予備的な成果を得ている、キラルルテニウム触媒の特性を引き出すための研究を展開する。特にルテニウムの価数を制御することで、C-Hアミノ化反応を指標としてロジウムにはない触媒特性を引き出すことを目指す。反応場として、深いキラルポケットを有するルテニウム触媒を生かした化学変換についても検討する。

研究成果の概要

長年に渡り研究がなされてきた外輪型キラルロジウム触媒に対し、新たな触媒機能展開を目指した外輪型キラルルテニウム触媒に関する研究を実施した。外輪型キラルルテニウム触媒はナイトレン活性種の移動反応において、分子間C-Hアミノ化反応およびアジリジン化反応でロジウム触媒をはるかに凌駕する立体選択性や基質適用範囲の広さを示すことを見出した。また、新たにmer型の配位形式をとる外輪型キラルルテニウム錯体も創出し、反応性の低いシロキシジエンを用いた触媒的不斉ヘテロDiels-Alder反応へと応用することにも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

過去30年に渡り世界中の研究者による徹底した改良と合成応用がなされてきたキラル外輪型2核Rh(II)-Rh(II)触媒の化学を追随するのではなく、ロジウムからの脱却やロジウムを凌駕する新しいキラル触媒の創出という“根本から潮流をひっくり返す”ための挑戦的な研究に取り組み、その第一歩となる成果を挙げた。触媒効率、触媒適用範囲などの観点から、既存のロジウム触媒ではなし得ない分子変換が実現された。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Catalytic Enantioselective Amination of Enol Silyl Ethers Using a Chiral Paddle-Wheel Diruthenium Complex2023

    • 著者名/発表者名
      Makino Kotoko、Kumagai Yuhei、Yoshino Tatsuhiko、Kojima Masahiro、Matsunaga Shigeki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 25 号: 18 ページ: 3234-3238

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c00940

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 外輪型キラル二核ルテニウム触媒による分子間不斉ナイトレン移動型反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      牧野思子、熊谷悠平、桐生昇一、森康平、宮澤拓、吉野達彦、小島正寛、松永茂樹
    • 学会等名
      Molecular Chirality 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of Chiral Paddle-Wheel Diruthenium Catalysts2023

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Matsunaga
    • 学会等名
      3rd Sino-Japanese Symposium on Catalysis for Precision Synthesis
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 外輪型キラル二核ルテニウム触媒による分子間不斉ナイトレン移動型反応の開2022

    • 著者名/発表者名
      牧野思子、熊谷悠平、桐生昇一、森康平、宮澤拓、吉野達彦、小島正寛、松永茂樹
    • 学会等名
      札幌万有3地区交流ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Chiral acid/base-enabled achiral Rh(III)&Co(III)-catalyzedasymmetric C-H functionalization2022

    • 著者名/発表者名
      S. Matsunaga
    • 学会等名
      SYNTHESIS, WebCheminar on Asymmetric C-H Activation
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キラル二核ルテニウム触媒によるエノールシリルエーテルのエナンチオ選択的アミノ化2021

    • 著者名/発表者名
      牧野思子、熊谷悠平、吉野達彦、小島正寛、松永茂樹
    • 学会等名
      第 47 回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 薬品製造化学研究室:発表論文

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 薬品製造化学研究室

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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