ヨウ素の多様な原子価を活用する有機合成

• 研究課題/領域番号: 25288047
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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: 南方 聖司 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90273599)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: ヨウ素 / 超原子価ヨウ素 / 触媒反応 / アミノ化 / アミノ化反応 / 脱炭酸 / 酸化反応 / ハロゲン結合 / 不斉合成

研究成果の概要

１価、３価、５価のヨウ素反応剤の開発とそれらの有機合成への利用を目的として研究を実施した。1価ヨウ素の利用に関しては、特徴的なルイス酸性を有する反応剤の創製、およびそれを活用する種々の反応を見出した。また、窒素ユニットをヨウ素上に有する新規な３価のヨウ素種の合成に成功し、実際にそれらを利用するアミノ化反応を開発した。また、５価のヨウ素を活用する窒素官能基導入法の開発にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis and Structure of Hypervalent Iodine(III) Reagents Containing Phthalimidate and Application to Oxidative Amination Reactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Kiyokawa, Tomoki Kosaka, Takumi Kojima, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. 巻: 54 号: 46 ページ: 13719-13723
  • DOI: 10.1002/anie.201506805
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Iodine-Catalyzed Decarboxylative Amidation of β,γ-Unsaturated Carboxylic Acids with Chloramine Salts Leading to Allylic Amides (2015)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Kiyokawa, Takumi Kojima, Yusuke Hishikawa, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 44 ページ: 15548-15552
  • DOI: 10.1002/chem.201503298
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A facile synthesis of functionalized 7,8-diaza[5]helicenes through an oxidative ring-closure of 1,1’-binaphthalene-2,2’-diamines (BINAMs) (2015)
  • 著者名/発表者名: Youhei Takeda, Masato Okazaki, Yoshiaki Maruoka, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Beilstein J. Org. Chem. 巻: 11 ページ: 9-15
  • DOI: 10.3762/bjoc.11.2
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2-Halogenoimidazolium Salt Catalyzed Aza-Diels-Alder Reaction through Halogen-Bond Formation (2015)
  • 著者名/発表者名: Youhei Takeda, Daichi Hisakuni, Chun-Hsuan Lin, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 17 号: 2 ページ: 318-321
  • DOI: 10.1021/ol503426f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Revisiting Phosphorus Analogues of Phthalimides and Naphthalimides: Syntheses and Comparative Studies (2015)
  • 著者名/発表者名: Youhei Takeda, Takuya Nishida, Kota Hatanaka, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 4 ページ: 1666-1672
  • DOI: 10.1002/chem.201405494
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Straightforward Synthesis of 1,2-Dicyanoalkanes from Nitroalkenes and Silyl Cyanide Mediated by Tetrabutylammonium Fluoride (2015)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Kiyokawa, Takaya Nagata, Junpei Hayakawa, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 3 ページ: 1280-1285
  • DOI: 10.1002/chem.201404780
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hypervalent Iodine(III)-Mediated Oxidative Decarboxylation of β,γ-Unsaturated Carboxylic Acids (2014)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Kiyokawa, Shunsuke Yahata, Takumi Kojima, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 16 号: 17 ページ: 4646-4649
  • DOI: 10.1021/ol5022433
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oxidative Skeletal Rearrangement of 1,1’-Binaphthalene-2,2’-Diamines (BINAMs) via C-C Bond Cleavage and Nitrogen Migration: A Versatile Synthesis of U-Shaped Azaacenes (2014)
  • 著者名/発表者名: Youhei Takeda, Masato Okazaki, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 50 号: 71 ページ: 10291-10294
  • DOI: 10.1039/c4cc04911j
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2,6-Diphospha-s-indacene-1,3,5,7(2H,6H)-tetraone: A Phosphorus Analogue of Aromatic Diimides with the Minimal Core Exhibiting High Electron-accepting Ability (2014)
  • 著者名/発表者名: Youhei Takeda, Takuya Nishida, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 号: 33 ページ: 10266-10270
  • DOI: 10.1002/chem.201403735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pd/NHC-Catalyzed Enantiospecific and Regioselective Suzuki-Miyaura Arylation of 2-Arylaziridines: Synthesis of Enantioenriched 2-Arylphenethylamine Derivatives (2014)
  • 著者名/発表者名: Youhei Takeda, Yuki Ikeda, Akinobu Kuroda, Shino Tanaka, and Satoshi Minakata
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 136 号: 24 ページ: 8544-8547
  • DOI: 10.1021/ja5039616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidative Dimerization of (Hetero)aromatic Amines Utilizing t‐BuOI Leading to (Hetero)aromatic Azo Compounds: Scope and Mechanistic Studies (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Minakata
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 78 号: 23 ページ: 12090-12105
  • DOI: 10.1021/jo402120w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-Free Aziridination of Styrene Derivatives with Iminoiodinane Catalyzed by a Combination of Iodine and Ammonium Iodide (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 15 号: 18 ページ: 4858-4861
  • DOI: 10.1021/ol402276f
  • 査読あり
• [雑誌論文] PCy_3-Catalyzed Ring-Expansion of Aziridinofullerenes with CO_2 and Aryl Isocyanates : Evidence for a Two-Conseutive Nucleophilic Substitution Pathway on the Fullerene Cage (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 号: 40 ページ: 13479-13483
  • DOI: 10.1002/chem.201301617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypervalent Iodine(III)-Induced Oxidative [4+2] Annulation of o-Phenylenediamines and Electron-Deficient Alkynes : Direct Synthesis of Quinoxalines from Alkyne Substrates under Metal-Free Conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 号: 81 ページ: 9266-9268
  • DOI: 10.1039/c3cc45469j
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Practical Synthesis of Azobenzenes through Oxidative Dimerization of Aromatic Amines Using tert-Butyl Hypoiodite (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Minakata
  • 雑誌名: Synthesis 巻: 45 号: 08 ページ: 1029-1033
  • DOI: 10.1055/s-0032-1318388
  • 査読あり
• [学会発表] ヨウ素触媒存在下、クロラミン-Nsを窒素源とするオレフィン類のビシナルジアミノ化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平山 新，三輪勇人，南方聖司
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] ヨウ素酸とN-ヒドロキシフタルイミドを活用した第三級炭素のリッター型C-Hアミノ化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹本憲太，伊東 亮，清川謙介，南方聖司
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Iodine-catalyzed diamination of olefins using haloamide salt (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Minakata, Arata Hirayama, Shino Tanaka
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and structure of hypervalent iodine(III) reagent containing phthalimidate and its application to oxidative amination reaction (2015)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Kiyokawa, Tomoki Kosaka, Satoshi Minakata
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Hypervalent iodine(III)-mediated decarboxylative functionalization of β,γ-unsaturated carboxylic acids (2015)
  • 著者名/発表者名: Takumi Kojima, Kensuke Kiyokawa, Satoshi Minakata
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Ritter-type C–H amination using N-hydroxyphthalimide and iodic acid (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenta Takemoto, Kensuke Kiyokawa, Satoshi Minakata
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] ヨウ素酸とN-ヒドロキシフタルイミドを用いた第三級C-H結合のリッター型アミノ化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹本憲太, 清川謙介, 南方聖司
  • 学会等名: 第18回ヨウ素学会シンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学、千葉県千葉市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] ヨウ素触媒を用いたクロラミン塩を窒素源とするβ,γ-不飽和カルボン酸の脱炭酸アミノ化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小嶋匠実・菱川友輔・清川謙介・ 南方聖司
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 理工学部船橋キャンパス 千葉
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] フタルイミデートを有する超原子価ヨウ素試薬の合成とイミド化反応への活用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小坂知輝・清川謙介・南方聖司
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 理工学部船橋キャンパス 千葉
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬を活用するβ,γ-不飽和カルボン酸の脱炭酸酸素官能化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢羽田駿介，清川謙介， 南方聖司
  • 学会等名: 第41回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 宇部市文化会館文化ホール 宇部
  • 年月日: 2014-11-27 – 2014-11-29
• [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬を用いるβ,γ-不飽和カルボン酸の脱炭酸イミド化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小嶋匠実，清川謙介，南方聖司
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: タワーホール船堀 東京
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬を用いるβ,γ-不飽和カルボン酸の脱炭酸イミド化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小嶋匠実，清川謙介，南方聖司
  • 学会等名: 第17回ヨウ素学会シンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学けやき会館 千葉
  • 年月日: 2014-09-19
• [学会発表] Hypervalent Iodine(III)-Mediated Oxidative Decarbonylation of β,γ-Unsaturated Carboxylic Acids (2014)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Kiyokawa，Shunsuke Yahata，Takumi Kojima, Satoshi Minakata
  • 学会等名: 4th International Conference on Hypervalent Iodine Chemistry
  • 発表場所: Hilton Narita, Chiba
  • 年月日: 2014-07-02 – 2014-07-05
• [学会発表] 超原子価ヨウ素試剤を用いるアリルカルボン酸の脱炭酸アセトキシ化反 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南方聖司
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 招待講演
• [学会発表] ヨウ素／アンモニウム塩触媒を活用したイミノヨージナンを窒素源とするアジリジン合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南方聖司
  • 学会等名: ヨウ素学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 招待講演
• [学会発表] ヨードベンゼンジアセタートを活用するo-フェニレンジアミンと電子不足アルキンからのキノキサリン誘導体の合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南方聖司
  • 学会等名: 第３回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 船堀タワーホール（東京）
  • 招待講演