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細孔内を反応場とする脱カルボキシル化/カルボキシル化を伴う新反応開発

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 16H01037
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
研究機関大阪市立大学

研究代表者

佐藤 哲也  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40273586)

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
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードカルボン酸 / ロジウム触媒 / 酸化的カップリング / 炭素―水素結合切断 / 有機化学 / 炭素ー水素結合切断 / クロスカップリング / 炭素ー炭素結合形成
研究実績の概要

カルボン酸類は、化学的に安定で取り扱いやすく、また化石資源だけでなくバイオマスを始めとする多様な有機資源から得られるため、有機合成における重要なビルディングブロックとなっている。カルボキシル基は遷移金属触媒の金属中心に適度に配位するため、配向基として機能し、近傍の炭素―水素結合を直接誘導体化することが可能となる。例えば我々は、ペンタメチルシクロペンタジエニルロジウム触媒および銀塩を酸化剤として用い、アクリル酸類をアルケンやアルキンとともに反応させると、カルボキシル基のロジウム中心への配位を鍵としてβ位の炭素―水素結合が切断され、酸化的カップリング生成物を与えることを報告している。
本研究の2年目にあたる平成29年度には、これら同じ組み合わせの基質を、ロジウム触媒を添加せずに銀塩のみを用いて反応させると、アルキンの三重結合へのカルボキシル基の付加が立体選択的に起こり、(Z)-エノールエステルが得られることを見出した。脂肪族カルボン酸の反応では、触媒量の銀塩存在下でもスムーズに進行した。
またカルボキシル基を配向基として利用した炭素―水素結合の直接誘導体化についても引き続き検討し、ロジウム触媒を用いる条件では、N-フェニルインドール-3-カルボン酸とアルケンおよびアルキンとの酸化的カップリングが効率よく進行し、拡張されたπ共役系を有するインドール誘導体を合成できることを明らかにした。さらにカルボン酸類と同様に入手容易なサリチルアルデヒドとアルキンとの新規酸化的カップリングを開発することにも成功した。

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

    (29件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 11件、 招待講演 10件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Enol Esters through Silver-catalyzed or -mediated Hydroacyloxylation of Internal Alkynes2018

    • 著者名/発表者名
      Kikui, N.; Hinoue, T.; Usuki, Y.; Satoh, T.
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 47 号: 2 ページ: 141-143

    • DOI

      10.1246/cl.170986

    • NAID

      130006337757

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019742

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iridium‐Catalyzed Aerobic Coupling of Salicylaldehydes with Alkynes: A Remarkable Switch of Oxacyclic Product2018

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Yamane, Tomoaki Hinoue, Yoshinosuke Usuki, Masumi Itazaki, Hiroshi Nakazawa, Yoshihiro Hayashi, Susumu Kawauchi, Masahiro Miura, Tetsuya Satoh
    • 雑誌名

      Chemistry - An Europian Journal

      巻: 24 号: 31 ページ: 7852-7855

    • DOI

      10.1002/chem.201801245

    • NAID

      120006649311

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019730

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rhodium(III)-Catalyzed Oxidative Coupling of N-Phenylindole-3-carboxylic Acids with Alkenes and Alkynes via C4H and C2H/C2H Bond Cleavage2018

    • 著者名/発表者名
      Okada, T.; Sakai, A.; Hinoue, T.; Satoh, T.; Hayashi, Y.; Kawauchi, S.; Cahndrababunaidu, K.; Miura, M.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 号: 10 ページ: 5639-5649

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00638

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Total Syntheses and Configuration Assignments of JBIR-04 and Unantimycin A2017

    • 著者名/発表者名
      Usuki, Y.; Hamada, C.; Satoh, T.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 15 号: 35 ページ: 7346-7351

    • DOI

      10.1039/c7ob01732d

    • NAID

      120006510937

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020129

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium(III)-Catalyzed Ortho-Alkenylation of Anilines Directed by a Removable Boc-Protecting Group2017

    • 著者名/発表者名
      Morita Tomohiro、Satoh Tetsuya、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 7 ページ: 1800-1803

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b00569

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Bisbenzofuro[2,3-b:3',2'-e]pyridines by Palladium-Catalyzed Double Intramolecular Oxidative C-H/C-H Coupling2017

    • 著者名/発表者名
      Kaida, H.; Goya, T.; Nishii, Y.; Hirano, K.;. Satoh, T.; Miura, M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 19 号: 5 ページ: 1236-1239

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b00323

    • 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] Synthesis of Difluorinated Enynes through Sonogashira-Type Coupling2016

    • 著者名/発表者名
      Fujino, T.; Hinoue, T.; Usuki, Y.; Satoh, T.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 号: 21 ページ: 5688-5691

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02919

    • NAID

      120006493279

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020131

    • 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] Ruthenium-Catalyzed Cross-Coupling of Maleimides with Alkenes2016

    • 著者名/発表者名
      Morita, T.; Akita, M.; Satoh, T.; Kakiuchi, F.; Miura, M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 号: 18 ページ: 4598-4601

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02244

    • 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] Regioselective Synthesis of Benzophosphole Derivatives via Direct ortho-Alkenylation and Cyclization of Arylthiophosphinamides2016

    • 著者名/発表者名
      Unoh, Y.; Yokoyama, Y.; Satoh, T.; Hirano, K.; Miura, M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 号: 20 ページ: 5436-5439

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02868

    • 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] Synthesis of pai-Conjugated Molecules via Transition-Metal-Catalyzed C-H Functionalization2018

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.
    • 学会等名
      9th OCARINA International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カルボン酸を始めとする入手容易な分子の触媒的変換反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲也
    • 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
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-01-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transition-Metal-Catalyzed Regioselective C-H Functionalization2017

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遷移金属錯体触媒を用いる炭素ー水素結合の直接誘導体化法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.
    • 学会等名
      先端錯体工学研究会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境に優しい低エミッション型脱水素クロスカップリング反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.
    • 学会等名
      JACI/JST交流セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クロスカップリング入門2017

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.
    • 学会等名
      大阪市立大学文化交流センター講座「温故知新」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transition-Metal-Catalyzed Transformation of Benzoic Acids and Related Compounds2016

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.
    • 学会等名
      International Symposium on C-O Activation
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Difluorinated Enyne Derivatives via Sonogashira-type Coupling2016

    • 著者名/発表者名
      Fujino, T.; Hinoue, T.; Usuki, Y.; Satoh, T.
    • 学会等名
      International Symposium on C-O Activation
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silver-Mediated Addition of Carboxylic Acids to Alkynes2016

    • 著者名/発表者名
      Kikui, N.; Hinoue, T.; Usuki, Y.; Satoh, T.
    • 学会等名
      International Symposium on C-O Activation
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rh(III)-catalyzed C-H Bond Arylation of Arylthiophosphinamides2016

    • 著者名/発表者名
      Unoh, Y.; Hirano, K.; Satoh, T.; Miura, M.
    • 学会等名
      6th Junior International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・春日市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rhodium(III)-Catalyzed Regioselective C-H Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.
    • 学会等名
      3rd International Conference on Organometallics and Catalysis
    • 発表場所
      Seoul (South Korea)
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Straightforward Synthesis of Biarylphosphine Derivatives via Rh(III)-catalyzed C-H Bond Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      Unoh, Y.; Satoh, T.; Hirano, K.; Miura, M.
    • 学会等名
      27th International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ロジウム(III)触媒を用いる脱水素カップリング反応2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲也
    • 学会等名
      第49回有機金属若手の会 夏の学校
    • 発表場所
      東海大学嬬恋高原研修センター(群馬県・吾妻郡嬬恋村)
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Fused Furan Compounds via Palladium(II)-Catalyzed Intramolecular Dehydrocyclization2016

    • 著者名/発表者名
      Kaida, H.; Hirano, K.; Satoh, T.; Miura, M.
    • 学会等名
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct C-H Alkenylation of Thienothiophene and Related Fused Heteroarenes under Palladium Catalysis2016

    • 著者名/発表者名
      Morita, T.; Satoh, T.; Miura, M.
    • 学会等名
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ruthenium-Catalyzed C1- and C7-Selective Acetoxylation of Carbazole and Indole Derivatives via C-H Bond Cleavage2016

    • 著者名/発表者名
      Okada, T.; Satoh, T.; Miura, M.
    • 学会等名
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 含ヘテロ原子配向基を利用したC-H官能基化反応2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲也
    • 学会等名
      ヘテロ原子部会平成28年度第1回懇話会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府・堺市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Rhodium Catalysis in Organic Synthesis: Methods and Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.; Miura, M.
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Science of Synthesis (Vol. Catalytic Transformations via C-H Activation 1)2016

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.; Miura, M.
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      Georg Thieme
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Cleavage of Carbon-Carbon Single Bonds by Transition Metals2016

    • 著者名/発表者名
      Satoh, T.; Miura, M.
    • 総ページ数
      45
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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