多点固定化による金属錯体の構造制御と触媒機能

• 研究課題/領域番号: 23850001
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岩井 智弘 北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (30610729)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011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: 触媒有機化学 / 多点固定化 / シリカゲル / ホスフィン / 遷移金属錯体触媒 / 不活性結合活性化 / 有機ホウ素化合物 / カップリング反応 / 不均一系触媒 / パラジウム / イリジウム / C-H活性化 / リン配位子 / ロジウム / C-H結合活性化 / ホウ素 / 塩化アリール

研究概要

高活性な不均一系遷移金属錯体触媒の開発を目的とし、シリカ三脚担持型トリアリールホスフィン(Silica-3p-TPP)を設計・合成した。ホスフィン分子はシリカゲル上への三点固定により運動性が抑制され、固体表面の立体障害を受けることなく、金属-リン1:1錯体の選択的形成が可能である。Silica-3p-TPP配位子は、遷移金属触媒による種々の不活性結合変換反応において、対応する均一系配位子よりも高い活性を示す。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of Primary and Secondary Alkylboronates through Site-Selective C(sp^3)-H Activation with Silica-Supported Monophosphine-Ir Catalysts. (2013)
  • 著者名/発表者名: 川守田 創一郎
  • 雑誌名: Journal of American Chemical Society 巻: 135 号: 8 ページ: 2947-2950
  • DOI: 10.1021/ja3126239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of Eight-Membered Carbocycles through Gold Catalysis with Acetylene-Tethered Silyl Enol Ethers (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai, Hiori Okochi, Hideto Ito, Masaya Sawamura
  • 雑誌名: Angew, Chem. Int. Ed. 巻: 52 号: 15 ページ: 4239-4242
  • DOI: 10.1002/anie.201300265
  • 査読あり
• [雑誌論文] 7,7,8,8-Tetraaryl-o-quinodimethane Stabilized by Dibenzo Annulation : A Helical π-Electron System That Exhibits Electrochromic and Unique Chiroptical Properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Takanori Suzuki, et al.
  • 雑誌名: Chemistry-A European Journal 巻: 19 号: 1 ページ: 117-123
  • DOI: 10.1002/chem.201203092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conjugate Reduction of a,β-Unsaturated Carbonyl and Carboxyl Compounds with Poly(methylhydrosiloxane) Catalyzed by a Silica-Supported Compact phosphane-Copper Complex (2012)
  • 著者名/発表者名: 川守田 創一郎
  • 雑誌名: Advanced Synthesis & Catalysis 巻: 354 号: 18 ページ: 3440-3444
  • DOI: 10.1002/adsc.201200555
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rh-Catalyzed Borylation of N-Adjacent C(sp^3)-H Bonds with a Silica-Supported Triarylphosphine Ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Kawamorita, Tatsuya Miyazaki, Tomohiro Iwai, Hirohisa Ohmiya, Masaya, Sawamura.
  • 雑誌名: J.Am. Chem. Soc. 巻: 134 号: 31 ページ: 12924-12927
  • DOI: 10.1021/ja305694r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Reduction of Acid Chlorides to Aldehydes with Hydrosilanes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuaki Fujihara
  • 雑誌名: Synlett 巻: 23 号: 16 ページ: 2389-2392
  • DOI: 10.1055/s-0032-1317155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Esterification of Aryl Halides Using Aryl Formates without the Use of External Carbon Monoxide (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Fujihara, T. Hosoki, Y. Katafuchi, T. Iwai, J. Terao, Y. Tsuji
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 48 号: 64 ページ: 8012-8014
  • DOI: 10.1039/c2cc33944g
  • NAID: 120005298241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iridium-Catalyzed Addition of Aroyl Chlorides and Aliphatic Acid Chlorides to Terminal Alkynes (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwai, T. ; Fujihara, T. ; Terao, J. ; Tsuji, Y.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 134 号: 2 ページ: 1268-1274
  • DOI: 10.1021/ja209679c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rh-Catalyzed Ortho-Selective C-H Borylation of N-Functionalized Arenes with Silica-Supported Bridgehead Monophosphine Ligands (2011)
  • 著者名/発表者名: 川守田創一郎
  • 雑誌名: Journal of American Chemical Society 巻: 133 号: 48 ページ: 19310-19313
  • DOI: 10.1021/ja208364a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Borylation of Sterically Demanding Aryl Halides with Silica-Supported Compact Phosphane Ligand (2011)
  • 著者名/発表者名: 川守田創一郎
  • 雑誌名: Angewante Chemie, International Edition 巻: 50 号: 36 ページ: 8363-8366
  • DOI: 10.1002/anie.201103224
  • 査読あり
• [学会発表] シリカ三脚担持型ホスフィンの合成と構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井智弘、田中遼太郎、原田友哉、澤村正也
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学,草津市
• [学会発表] リン酸型アニオン性官能基を有する光学活性含窒素複素環カルベンの合成と銅触媒不斉共役付加反応への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋山 裕樹
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] シリカ坦持かご型ホスフィン-イリジウム触媒によるキノリン誘導体の位置選択的C-H結合直接ホウ素化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小西 菖太
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] シリカ坦持かご型ホスフィン-イリジウム触媒による不活性C(sp3)-H結合の直接ホウ素化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上 遼
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] シリカ三脚坦持型ホスフィンの合成と構造解析: 触媒的C(sp3)-H結合ホウ素反応への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井 智弘
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] シリカ三脚担持型ホスフィン-パラジウム触媒による塩化アリール類のクロスカップリング反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中 遼太郎
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] ポリスチレン三脚架橋型ホスフィンの設計・合成と遷移金属触媒によるC-HおよびC-Cl結合変換反応への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田 友哉
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] Silica-Supported Tripod Triarylphophines: Synthesis and Use for Preparation of Highly Active Pd Catalysts Enabling Room Temperature Cross-Coupling Reactions of Chloroarenes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai, Ryotaro Tanaka, TomoyaHarada, Masaya Sawamura
  • 学会等名: IKCOC-12
  • 発表場所: Rihga RoyalHotel, Kyoto
• [学会発表] Construction of Medium-Sized Rings through Gold-Catalyzed Cyclizations of Acetylenic Silyl Enol Ethers: Impact ofLigand Cavity Sizes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai, HioriOkochi, Hideto Ito, Masaya Sawamura
  • 学会等名: GOLD 2012
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel, Tokyo
• [学会発表] Iridium-Catalyzed Additions of Acid Chlorides to Alkynes withoutDecarbonylation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai
  • 学会等名: Reaxys PhD Prize 2012 Symposium
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] C-H/C-Cl Borylation Catalyzed by Transition-Metal Complexes with Silica-Supported Caged Phosphines (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai, Soichiro Kawamorita, Tatsuya Miyazaki, Hirohisa Ohmiya, Masaya Sawamura
  • 学会等名: The 5th GCOE International Symposium~Catalysis as the Basis for the Innovation in Materials Science~
  • 発表場所: Hokkaido University, Sapporo
• [学会発表] Site Selective Borylation of Unactivated Internal C(sp3)-H Bonds Catalyzed by Rh or Ir Complexes with Silica-Supported Monophoshine Ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaya Sawamura
  • 学会等名: The 7th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
  • 発表場所: Nanyang Technological University, Singapore
• [学会発表] Rh- or Ir-Catalyzed N-Directed Borylation of Unactivated C(sp3)-H Bonds with Silica-Supported Monophoshine Ligands (2012)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Kawamorita
  • 学会等名: The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry (IKCOC-12)
  • 発表場所: Rihga Royal Hotel KYOTO
• [学会発表] Silica-Supported Tripod Triarylphosphines: Synthesis and Use for Preparation of Highly Active Pd Catalysts Enabling Room Temperature Cross-Coupling Reactions of Chloroarenes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai
  • 学会等名: The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry (IKCOC-12)
  • 発表場所: Rihga Royal Hotel KYOTO
• [学会発表] シリカ担持トリアリールホスフィン-Rh触媒による窒素隣接C(sp3)－H結合のホウ素化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川守田 創一郎
  • 学会等名: 第59回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 大阪大学 吹田キャンパス
• [学会発表] RH-CATALYZED DIRECT BORYLATION OF N-ADJACENT C(SP3)-H BONDS WITH SILICA-SUPPORTED CAGE-TYPE TRIARYL MONODENTATE PHOSPHINE LIGAND (2012)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Kawamorita
  • 学会等名: XXV International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2012)
  • 発表場所: Lisbon University, Portugal
• [学会発表] Construction of Medium-Sized Rings through Gold-Catalyzed Cyclizations of Acetylenic Silyl Enol Ethers: Impact of Ligand Cavity Sizes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai
  • 学会等名: The 6th International Conference on Gold Science Technology and its Applications (GOLD 2012)
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel, Tokyo
• [学会発表] Iridium-Catalyzed Additions of Acid Chlorides to Alkynes without Decarbonylation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iwai
  • 学会等名: 244th American Chemical Society Meeting, Reaxys PhD Prize 2012 Symposium
  • 発表場所: Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, USA
  • 招待講演
• [学会発表] 半中空トリエチニルホスフィン-金触媒によるスルホンアミドのアルキンへの分子内付加反応:含窒素7員環化合物の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田友哉・伊藤英人・大宮寛久・岩井智弘・澤村正也
  • 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(横浜市)
• [学会発表] 異なるキャビティーサイズを有する半中空トリエチニルホスフィンの設計と合成:金触媒環化反応への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大河内妃織・伊藤英人・岩井智弘・大宮寛久・澤村正也
  • 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(横浜市)
• [学会発表] Silica-SMAP触媒による芳香族C-ClおよびC-H結合の活性化-ホウ素化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川守田創一郎・大宮寛久・岩井智弘・澤村正也
  • 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(横浜市)
• [学会発表] シリカゲル担持かご型トリアリールホスフィンーRh触媒によるN隣接sp3C-Hの直接ホウ素化反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎辰也・川守田創一郎・大宮寛久・岩井智弘・澤村正也
  • 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(横浜市)
• [学会発表] 新規半中空トリエチニルホスフィン配位子の合成と金触媒アルキン環化反応への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大河内妃織・伊藤英人, 岩井智弘, 澤村正也
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2012年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
• [学会発表] Ortho-Selective C-H Borylation of Functionalized Arenes Catalyzed by a Silica-Immobilized Compact Phosphine-Metal Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamorita, S. :Ohmiya, H. ; Iwai, T. ; Sawamura, M.
  • 学会等名: CRC International symposium on Green & sustainable Catalysis : from Theoretical and Fundamental Aspects to Catalvst Design
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
• [学会発表] 遷移金属錯体による触媒的官能基化-高効率分子変換を目指して (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井智弘
  • 学会等名: 若手研究者のための有機化学札幌セミ ナー
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌市
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] 遷移金属錯体による触媒的官能基化-高効率分子変換を目指して (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井智弘
  • 学会等名: 若手研究者のための有機化学札幌セミナー
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] Directed Ortho Borylation of Functionalized Arenes Catalyzed by a Silica-Supported Bridgehead Phosphine-Metal Complexes (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamorita, S. : Ohmiya, H.: Iwai, T. : Sawamura, M.
  • 学会等名: The 1st Junior International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
  • 発表場所: 廈門大学(中国)
• [学会発表] シリカ担持かご型ホスフィン配位子-ロジウム錯体による窒素官能性芳香族化合物のオルト位ホウ素化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川守田創一郎・宮崎辰也・大宮寛久・岩井智弘・澤村正也
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学(北見市)
• [学会発表] シリカ担持かご型ホスフィンの配位子効果に基づく芳香族C-H/C-Clの触媒的ホウ素化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川守田創一郎・宮崎辰也・大宮寛久・岩井智弘・澤村正也
  • 学会等名: 第58回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
• [備考]
  • URL: http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/
• [備考] 澤村研究室 北海道大学
  • URL: http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/
• [産業財産権] 有機高分子三点架橋型ホスフィン、そ れを配位子とする遷移金属錯体および触媒 (2013)
  • 発明者名: 澤村正也、岩井智弘、原田友哉
  • 権利者名: 国立大学法人北海道大学
  • 産業財産権番号: 2013-045650
  • 出願年月日: 2013-03-07
• [産業財産権] 有機高分子三点架橋型ホスフィン、それを配位子とする遷移金属錯体および触媒 (2013)
  • 発明者名: 澤村正也、岩井智弘、原田友哉
  • 権利者名: 澤村正也、岩井智弘、原田友哉
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-045650
  • 出願年月日: 2013-03-07