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アルカリ金属イオンの高度不斉修飾に基づく立体選択的強塩基触媒の構築と応用

公募研究

研究領域高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出
研究課題/領域番号 16H01006
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

山下 恭弘  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90334341)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2017年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード強塩基 / 触媒 / 不斉空間 / 有機合成 / 分子骨格構築
研究実績の概要

塩基触媒による炭素-炭素結合生成反応は、有機分子の基本骨格を原子効率良く構築する信頼性の高い重要な化学プロセスの一つであるが、問題点として反応点に低酸性な水素原子を有する原料を用いることが困難であることが挙げられる。本研究では、筆者らがこれまでに得た知見に基づき様々な低酸性原料の触媒的付加反応の開発、およびその触媒的不斉合成反応への展開を行った。
現在筆者らが開発している低酸性原料を用いる強塩基触媒反応では、求電子剤としてN-アリールイミンやα,β-不飽和アミドを用いることができているが、その種類は限られており、利用可能な求電子剤の拡張が不可欠であった。そこで本強塩基触媒反応の汎用性を向上させるべく求電子剤の探索を行ったところ、フェニル基等の弱い電子安定化能を有する置換基を持つアルケンが求電子剤として利用可能なことを見いだした。今後、これらに対する様々な低酸性原料の触媒的付加反応の開発、および不斉反応への展開を行う予定である。
一方で、強塩基性を有する固相塩基触媒の開発を目指して研究を行ったところ、フッ化セシウムをアルミナに担持したCsF-Al2O3触媒がグリシンエステルのシッフ塩基の1,4-付加反応を高立体選択的に進行させることを見いだした。触媒の表面構造について詳細な検討を行ったところ、加熱処理により触媒表面上に生成したCs3AlF6種が活性点として機能している可能性が高いことを見いだした。今後、本触媒の塩基性の強化に向けた検討を行う予定である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Catalytic Stereoselective 1,4-Addition Reactions Using CsF on Alumina as a Solid Base: Continuous-Flow Synthesis of Glutamic Acid Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Parijat Borah, Yasuhiro Yamashita, Shu Kobayashi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 号: 35 ページ: 10330-10334

    • DOI

      10.1002/anie.201701789

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic Direct-type 1,4-Addition Reactions of Alkylazaarenes2017

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Suzuki, Ryo Igarashi, Yasuhiro Yamashita, Shu Kobayashi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 16 ページ: 4520-4524

    • DOI

      10.1002/anie.201611374

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Direct-Type 1,4-Addition Reactions of Alkanesulfonamides2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Yamashita, Ryo Igarashi, Hirotsugu-Suzuki, Shu Kobayashi
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1287-1290

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588737

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 生成物塩基の設計に基づく低酸性化合物の触媒的付加反応2017

    • 著者名/発表者名
      山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市港北区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 強塩基触媒を用いるアルキルアザアレーンのアルケニルシランへの触媒的付加反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      南廣大、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市港北区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 置換アルケンへの低酸性カルボニル化合物の触媒的付加反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      五十嵐諒、鈴木弘嗣、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市港北区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 強塩基触媒を用いるアルキルアレーンのイミンに対する付加反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木弘嗣、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市港北区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単純アルケンを用いるイミンの触媒的アリル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山下恭弘、福山遼大、佐藤維央、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市港北区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Strong base-catalyzed Mannich-type reactions of simple amides and related compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Nagarajaprakash Ramamurthy、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市港北区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属アミドを用いる触媒的カルバニオン反応の新展開2016

    • 著者名/発表者名
      山下恭弘
    • 学会等名
      第一回分子性触媒若手セミナー ~有機分子触媒の動向と将来展望~
    • 発表場所
      立教大学(東京都豊島区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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