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典型元素の特異な触媒能を活用する拡張不斉反応場の精密設計と応用

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 16H01021
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
研究機関千葉大学 (2017)
京都大学 (2016)

研究代表者

橋本 卓也  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任准教授 (20437198)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード不斉触媒 / セレン / ヨウ素 / ホウ素 / 不斉合成 / 硫黄 / 触媒 / ボロン酸 / ボリン酸
研究実績の概要

1)ボリン酸の触媒能を制御する拡張不斉場の開発:R2BOHで表わされるボリン酸はジオールを求核的に活性化する能力があることが知られている。この触媒活性種であるボリネートアニオンに対して拡張不斉場となるキラルカチオンを配置することで不斉反応を実現した。各種ラセミ体ビシナルジオールに対しボリン酸とキラル四級アンモニウム塩を触媒量加えることで、速度論的光学分割を伴った不斉アルキル化反応を高エナンチオ選択的に達成した。
2)求電子的セレンの触媒能を活用するインダノール不斉場の開発:求電子的セレン種は優れたπ酸性を有し、アルケンの立体特異的官能基化に適した反応剤である。この求電子的セレン種を触媒的不斉合成に用いる手法として、当量の酸化剤と触媒量のセレンを用いた酸化的不斉官能基化が知られている。我々は2016年に独自の不斉反応場としてインダノール骨格を導入したセレン触媒を開発することで、世界に先駆けて高エナンチオ選択的に求電子的セレン触媒反応を達成することに成功した2。本触媒系の展開として、これまで報告のない塩化アリルの触媒的不斉合成を検討し、ごく最近90%eeを超える高い選択性の実現に成功した。
3)インダノール不斉場のキラルヨウ素触媒への展開:キラル求電子セレン触媒で実証されたインダノールの不斉場としての有効性をキラルヨウ素触媒へ展開した。キラルヨウ素化合物は当量の酸化剤によって超原子価種を系中発生させることにより、触媒的に不斉酸化反応を行うことができる優れた触媒である。しかしながらこれまで開発されてきたキラルヨウ素触媒はその構造多様性が限られ、新しい分子デザインのキラルヨウ素触媒の開発の必要性を残している。とくにフェノール類の4位でのエナンチオ選択的水和反応は既存の触媒では高エナンチオ選択性の獲得が難しい反応であり、インダノール骨格を導入した触媒により80%を超える選択性を実現した。

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

(16件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] Alkylative Kinetic Resolution of Vicinal Diols under Phase- Transfer Conditions: A Chiral Ammonium Borinate Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Pawliczek Martin、Hashimoto Takuya、Maruoka Keiji
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 9 ページ: 1231-1235

    • DOI

      10.1039/c7sc04854h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indanol-Based Chiral Organoiodine Catalysts for Enantioselective Hydrative Dearomatization2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Takuya、Shimazaki Yuto、Omatsu Yamato、Maruoka Keiji
    • 雑誌名

      Angew. Chem., Int. Ed.

      巻: 印刷中 ページ: 7200-7204

    • DOI

      10.1002/anie.201803889

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A chiral iodine catalyst for enantioselective hydrative dearomatization2018

    • 著者名/発表者名
      SHIMAZAKI, Y.; OMATSU, Y.; HASHIMOTO, T.; MARUOKA, K.
    • 学会等名
      日本化学会第98春期年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] キラル求電子的セレン触媒によるエナンチオ選択的アリル位クロロ化反応2018

    • 著者名/発表者名
      長岡仁、橋本卓也、丸岡啓二
    • 学会等名
      日本化学会第98春期年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] インダノール骨格を有する新規キラルヨウ素触媒の創製2017

    • 著者名/発表者名
      Shimazaki, Y.; Omatsu, Y.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会2017
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キラルセレン触媒を用いた光学活性アミド合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka, H.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会2017
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Williamson ether synthesis by chiral ammonium borate co-catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Pawliczek, M.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会2017
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 典型元素の持つ不斉触媒能の活用2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, T.
    • 学会等名
      新学術領域研究「 精密制御反応場 」 第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2017-01-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] インダノール骨格を有する新規キラルヨウ素触媒の創製2017

    • 著者名/発表者名
      Shimazaki, Y.; Omatsu, Y.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] キラルセレン触媒を用いた光学活性アミド合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka, H.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Williamson ether synthesis by chiral ammonium borate co-catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Pawliczek, M.; Hashimoto, T.; Maruoka, K.
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 典型元素を制御する精密反応場2017

    • 著者名/発表者名
      橋本卓也
    • 学会等名
      新学術4領域合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] セレンを触媒とする高エナンチオ選択的反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, T.
    • 学会等名
      第9回有機触媒シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Chiral Electrophilic Selenium Catalyst for Highly Enantioselective Oxidative Cyclization2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, T.
    • 学会等名
      11th International Conference of Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] A Chiral Electrophilic Selenium Catalyst for Highly Enantioselective Oxidative Cyclization2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Homogeneous Catalysis 20
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] A Chiral Electrophilic Selenium Catalyst for Highly Enantioselective Oxidative Cyclization2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, T.
    • 学会等名
      13th International Conference on the Chemistry of Selenium and Tellurium
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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