ビニリデン金属錯体を鍵中間体とするレジオ選択的炭素－炭素結合生成反応の開発

• 研究課題/領域番号: 22550100
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 福本 能也 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50273595)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: ビニリデン金属錯体 / 炭素－炭素結合生成 / レニウム / 末端アルキン / イミン / アリルアミン / レニウム触媒 / ロジウム錯体 / ヒドラゾン / ニトリル / 炭素-炭素結合生成 / レジオ選択的反応 / ビニリデン金属錯 / 水素移動

研究概要

本申請者はビニリデン金属錯体を鍵中間体とする新しい炭素－炭素結合生成反応の研究を行った。その結果、末端アルキンとイミンとの反応において、従来とは異なる型の反応が進行することを見出した。すなわち、従来ではプロパルギルアミン誘導体が生成するのに対し、レニウム触媒を用いることによりアリルアミンが得られることが分かった。この反応は様々な官能基を有する末端アルキンを用いることができる。また反応機構の研究も行い、ビニリデン錯体中間体を経ていることに矛盾しない結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Rhenium(I)-Catalyzed Reaction of Terminal Alkynes with Imines Leading to Allylamine Derivatives (2014)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、大條正人、茶谷直人
  • 雑誌名: Pure and Applied Chemistry 巻: 86巻 号: 3 ページ: 283-289
  • DOI: 10.1515/pac-2014-5003
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Ru(II)-Catalyzed Chelation-Assisted Arylation of C-H Bonds with Diaryliodonium Salts (2013)
  • 著者名/発表者名: J. S. Ho, L. C. M. Castro, Y. Aihara, M. Tobisu, and N. Chatani
  • 雑誌名: Asian J. Org. Chem. 巻: 3 号: 12 ページ: 48-51
  • DOI: 10.1002/ajoc.201300188
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ruthenium-Catalyzed Cyclocarbonylation of Aliphatic Amides through the Regioselective Activation of Unactivated C(sp3)-H Bonds (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, N.; Shibata, K.; Charra, V.; Inoue, S.; Fukumoto, Y.; Chatani, N.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 69 号: 22 ページ: 4466-4472
  • DOI: 10.1016/j.tet.2013.02.006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Skeletal Reorganization of Enynes Catalyzed by a Ru(II)-Ru(III) Mixed-Valence Complex under an Atmosphere of O2 or CO、Chemistry Letters (2013)
  • 著者名/発表者名: 中江隆博、安永智彦、神谷元暢、福本能也、茶谷直人
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42巻 号: 12 ページ: 1565-1567
  • DOI: 10.1246/cl.130785
  • NAID: 130004867846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rhenium-Catalyzed Regio- and Stereoselective Addition of Imines toTerminal Alkynes Laeding to N-Alkylideneallylamines (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukumoto, Y.; Daijyo, M.; Chatani, N
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 号: 21 ページ: 8762-8765
  • DOI: 10.1021/ja3022818
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ruthenium-Catalyzed Carbonylation of ortho C-H Bonds in Arylacetamides: C-H Bond Activation Utilizing a Bidentate-Chelation System (2012)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K.; Hasegawa, N.; Fukumoto, Y.; Chatani, N.
  • 雑誌名: ChemCatChem. 巻: 4 号: 11 ページ: 1733-1736
  • DOI: 10.1002/cctc.201200352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Regioselective Carbonylation of Unactivated C(sp^3)-H Bonds by Ruthenium Carbonyl (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoto Chatani, et al
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 133 号: 21 ページ: 8070-8073
  • DOI: 10.1021/ja2001709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Chelation-Assisted Transformations Involving Ortho C-H Bond Activation : Regioselective Oxidative Cycloaddition of Aromatic Amides to Alkynes (2011)
  • 著者名/発表者名: 塩田博崇・阿野勇介・相原佳典・福本能也・茶谷直人
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 133 号: 38 ページ: 14952-14955
  • DOI: 10.1021/ja206850s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switch in Stereoselectivity Caused by the Isocyanide Structure in the Rhodium-Catalyzed Silylimination of Alkynes (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoto Chatani, et al
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 133 号: 26 ページ: 10014-10017
  • DOI: 10.1021/ja202881y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of [RhCl(CO)(cyclopentadienone)]_2 from [RhCl(cod)]_2 and a 1,6-Diyne under CO : Application to Rh(I)-Catalyzed Tandem[2+2+1] Carbonylative Cycloaddition of Diynes and Claisen Rearrangement (2010)
  • 著者名/発表者名: 李尚益、福本能也、茶谷直人
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 46 ページ: 3345-3347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chelation-Assisted Carbonylation Reactions Catalyzed by Rh and Ru Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: 茶谷直人、井上聡、横田一彦、畳谷嘉人、福本能也
  • 雑誌名: Pure and Applied Chemistry 巻: 82 ページ: 1443-1451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Cyclization of Difluoro-Substituted 1,6-Enynes with Organozinc Reagents through the Stereoselective Rctivation of C-F Bonds : synthesis of Bicyclo[3.2.0]heptene Derivatives (2010)
  • 著者名/発表者名: 高地学、喜多祐介、鳶巣守、福本能也、茶谷直人
  • 雑誌名: Angewnte Chemie, International Edition 巻: 49 ページ: 8717-8720
  • 査読あり
• [学会発表] ビニリデン金属錯体を鍵中間体とする新規触媒反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福本能也
  • 学会等名: 愛媛大学用化学科セミナー第198回シンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学南加記念ホール
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] ロジウム触媒存在下、ヒドロシランを用いるピリジン誘導体の直截的3位シリル化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、平野雅也、茶谷直人
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県）
• [学会発表] ロジウム触媒存在下、末端アルキンとヒドロシランとイソシアニドによるα-シリルメチル-α,β-不飽和イミンの合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、清水裕人、茶谷直人
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県）
• [学会発表] Rhenium(I)-Catalyzed Reaction of Terminal Alkynes with Imines Leading to Allylamine Derivatives (2013)
  • 著者名/発表者名: 福本能也
  • 学会等名: 17th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis
  • 発表場所: Lincoln Center、Fort Collins、Colorado、USA
  • 年月日: 2013-07-29
• [学会発表] Rhenium(I)-Catalyzed Reaction of Terminal Alkynes with Imines Leading to Allylamine Derivatives (2013)
  • 著者名/発表者名: 福本 能也
  • 学会等名: the 17th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis
  • 発表場所: The Lincoln Center, Fort Collins, CO, USA
• [学会発表] Rhenium(I)-Catalyzed Reaction of Terminal Alkynes with Imines Leading to Allylamine Derivatives (2012)
  • 著者名/発表者名: 福本能也
  • 学会等名: the 7th International Conference on Cutting–Edge Organic Chemistry in Asia
  • 発表場所: Nanyang Technological University、Singapore
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] レニウム触媒による、末端アルキンとイミンからのアリルアミン生成反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福本能也
  • 学会等名: 第59回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] ロジウム触媒存在下、ヒドロシランを用いたピリジン類の3位選択的シリル化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、白谷宗大、茶谷直人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] レニウム触媒存在下、末端アルキンとイミノ酢酸エステルとの反応によるデヒドロアミノ酸エステルの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、大條正人、茶谷直人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] ロジウム触媒存在下、末端アルキンへのヒドラジンの逆マルコフニコフ型付加反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、大前彰宏、茶谷直人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] ルテニウム触媒を用いた、飽和炭素-水素結合切断を経る脂肪族アミドの位置選択的なカルボニル化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川奈央、井上聡、福本能也、茶谷直人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] ルテニウム触媒を用いた、炭素-水素結合切断を経るフェニル酢酸アミド類のカルボニル化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴田要、長谷川奈央、福本能也、茶谷直人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Catalytic C-C Bond Formations via Vinylidene Metal Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Fukumoto
  • 学会等名: Biotechnology and Chemistry for Green Growth
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] Catalytic C-C Bond Formations via Vinylidene Metal Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: 福本能也
  • 学会等名: Biology and Chemistry for Green Growth
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2012-03-13
• [学会発表] Iridium-Catalyzed Coupling Reaction of Imidazoles with Isocyanates in the Presence of Hydrosilanes Leading to Imidazole 2-Carboxamides (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Fukumoto, Motohiro Shiratani, Naoto Chatani
  • 学会等名: International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals
  • 発表場所: 奈良新公会堂
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] ルテニウム触媒存在下、飽和炭素-水素結合切断を経る脂肪族アミドのカルボニル化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川奈央、井上聡、福本能也、茶谷直人
  • 学会等名: 第1回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] Ru-Catalyzed Carbonylation of Unactivated C(sp^3)-H Bonds in Aliphatic Amides (2011)
  • 著者名/発表者名: Nao Hasegawa, Valentine Charra, Satoshi Inoue, Yoshiya Fukumoto, Naoto Chatani
  • 学会等名: 1st International Symposium on Molecular Activation
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] Rhenium(I)-Catalyzed Reaction of Terminal Alkynes with Imines to Give Allylamine Derivatives (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Fukumoto, Masato Daijo, Naoto Chatani
  • 学会等名: The Seventh International Symposium on Integrated Synthesis
  • 発表場所: シーサイドホテル舞子ビラ神戸
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] ルテニウム触媒による飽和炭素-水素結合の直接カルボニル化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川奈央、福本能也、茶谷直人
  • 学会等名: 第11回GSCシンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-06-02
• [学会発表] ルテニウム触媒によるプロパルギルヒドラジンからのβ-アミノニトリル合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、鶴田拓也(研究協力者)
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(横浜)
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] イリジウム触媒存在下、ヒドロシランを反応剤とするイミダゾールとイソシアナートとの反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、白谷宗大(研究協力者)
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(横浜)
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] レニウム存在下、末端アルキンとイミンの反応によるアリルアミン誘導体の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、大條正人(研究協力者)
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(横浜)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Iridium-Catalyzed Coupling Reaction of Imidazoles with Isocyanates in thepresence of the Hydrosilane Leading to Imidazole 2-Carboxamide (2010)
  • 著者名/発表者名: 福本能也、白谷宗大(研究協力者)
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convention Center (USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Catalytic Reactions of Terminal Alkynes with Nitrogen Nucleophiles Involving Vinylidene-Metal Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: 福本能也
  • 学会等名: LCC-CNRS Lecture
  • 発表場所: Laboratoire de Chimie decoordination (France)(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-28