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アジド化合物をナイトレノイド源とするC-Hアミノ化の立体制御法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23245009
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関九州大学

研究代表者

香月 勗  九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 特任教授 (40037271)

研究分担者 内田 竜也  九州大学, 基幹教育院, 准教授 (50380564)
松本 和弘  九州大学, 理学研究院, 助教 (40512182)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2011年度: 27,820千円 (直接経費: 21,400千円、間接経費: 6,420千円)
キーワード合成化学 / 不斉反応 / ルテニウムサレン錯体 / ナイトレン移動反応 / 不斉C-Hアミノ化 / ラジカル機構 / アジド化合物 / アジリジン化
研究実績の概要

本研究においては、23年度に、イリジウム触媒を用いた分子内不斉C-Hアミノ化を達成し、24年度にはさらにルテニウム(カルボニル)サレン錯体を用いることで、アジド化合物を窒素化剤とする初めて高エナンチオ選択的不斉分子間C-Hアミノ化反応を開発し、さらに本反応が、エチル基あるいはメチル基上のC-H結合を選択的に変換する特異な位置選択性を示すことを見出している。
ルテニウム触媒を用いた分子間C-Hアミノ化に関する速度論的同位体効果の検討、およびラジカルクロックを用いた検討から本反応は、短寿命なラジカル中間体の関与、あるいは協奏的反応機構が示唆された。
そこで、本年度はさらに速度論的同位体効果について詳細な検討を進めた。その結果、ベンジル位のC-H挿入反応における同位体効果(重水素効果)はKIE=8~13と非常に大きな値を示すことが明らかとした。また、この重水素効果の大きさ、および本ルテニウム触媒の優れたエナンチオ選択性から、本反応では、水素、および重水素の様に電子的にも、立体的にもほとんど差違がなく、分割が困難な同位体によって構成される立体不斉中心を速度論的に分割することができるものと考えられる。
同考察から、新たにラセミ体のα-D-エチルベンゼン類を新たに合成し、反応の検討を進めた。その結果、速度比5~13の良好な選択性にて同位体由来のエナンチオマーを分割しつつ、対応するアミノ化生成物が高エナンチオ選択的に進行することを明らかにしている。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Iron-Catalysed Asymmetric Tandem Spiro-Cyclization Using Dioxygen in Air as Hydrogen Acceptor2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Oguma, Tsutomu Katsuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 受理済み 号: 39 ページ: 117-129

    • DOI

      10.1039/c4cc01555j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantio- and Regioselective Intermolecular Benzylic and Allylic C-H Bond Amination2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishioka, T. Uchida, and T. Katsuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 52 号: 6 ページ: 1739-1742

    • DOI

      10.1002/anie.201208906

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Olefin Aziridination Using a Newly Designed Ru(CO)(salen) Complex as the Catalyst2012

    • 著者名/発表者名
      C. Kim, T. Uchida, and T. Katsuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 48 号: 57 ページ: 7188-7190

    • DOI

      10.1039/c2cc32997b

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ru(CO)-salen-Catalyzed Synthesis of Enantiopure aziridinyl ketones and Formal Asymmetric Synthesis of (+)-PD 1289072012

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukunaga, T. Uchida, Y. Ito, K. Matsumoto, and T. Katsuki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 14 号: 17 ページ: 4658-4661

    • DOI

      10.1021/ol302095r

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Intramolecular Benzylic C-H bond A mination : An Efficient Synthesis of Optically Active Benzosultams2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ichinose, H.Suematsu, Y.Yasutomi, Y.Nishioka, T.Uchida., T.Katsuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 50 号: 42 ページ: 9884-9887

    • DOI

      10.1002/anie.201101801

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ルテニウム触媒を用いた不斉合成反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      内田竜也
    • 学会等名
      第26回若手研究者のためのセミナー
    • 発表場所
      九州大学薬学部(福岡市東区馬出)
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イリジウムーサレン錯体を用いた触媒的不斉分子内C-Hアミノ化(2)2012

    • 著者名/発表者名
      一瀬麻沙美、安富陽一、末松英浩、西岡洋太、内田竜也、香月勗
    • 学会等名
      日本化学会代92回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ルテニウムサレン錯体によるアジド化合物を用いたC-H結合の分子間不斉アミノ化反応2012

    • 著者名/発表者名
      西岡洋太、内田竜也、香月勗
    • 学会等名
      日本化学会代92回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] オレフィンと2-(トリメチルシリル)エタンスルホン酸アジドを基質に用いる新規ルテニウムサレン錯体によるエナンチオ選択的アジリジン合成2012

    • 著者名/発表者名
      金忠植、内田竜也、香月勗
    • 学会等名
      日本化学会代92回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アジド化合物を用いた位置および立体選択的分子間不斉C―Hアミノ化反応

    • 著者名/発表者名
      西岡洋太、内田竜也、香月 勗
    • 学会等名
      第20回記念シンポジウム モレキュラー・キラリティー2013
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大気中酸素を用いる不斉酸化と不斉C-Hアミノ化

    • 著者名/発表者名
      香月 勗
    • 学会等名
      第40回有機金属化学セミナー
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ルテニウムサレン錯体によるアジド化合物を用いたC―H結合の分子間不斉アミノ化反応(2)

    • 著者名/発表者名
      西岡洋太、内田竜也、香月 勗
    • 学会等名
      日本化学会第93回春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Olefin Aziridination Using a Newly Designed Ru(CO)(salen) Complex as the Catalyst

    • 著者名/発表者名
      金 忠植、内田竜也、香月 勗
    • 学会等名
      110th National Meeting, Korean Chemical Society
    • 発表場所
      Busan BEXCO
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ru(CO)-salen 錯体を用いたアジリジノケトンの不斉合成および(+)-PD129807の合成への応用

    • 著者名/発表者名
      福永恭章、内田竜也、伊東祐太朗、松本健司、香月 勗
    • 学会等名
      第二回CSJ化学フェスタ2012
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2020-03-05  

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