• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

複合金属反応場を用いる高次立体制御触媒の創製

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 18H04237
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
研究機関千葉大学

研究代表者

荒井 孝義  千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (80272483)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード不斉触媒 / Mannich / アミン / 複核錯体 / 触媒的不斉合成 / 金属錯体 / 反応場 / 触媒 / 不斉合成
研究実績の概要

我々はこれまでの研究で、ホスホイミノビナフトール配位子(PIB)-パラジウム二核錯体を開発し、N-Bocアルジミンとマロノニトリルのdouble Mannich反応による1,3-diamineの触媒的不斉合成に成功している。
本年度の研究では、基質にアルキルマロノニトリルを用いることにより、四級炭素に隣接するキラルアミンの触媒的不斉合成をおこなった。本反応の汎用性は高く、様々なアルキルマロノニトリル、並びに各種N-Bocアルジミンに対して、高不斉収率にて目的のMannich生成物を得ることができた。
一方、PIB配位子は酸化に不安定であるため、実用面に課題があった。そこで、3,3’-ジホルミルビナフトールと入手容易なベンジルアミンからベンジルイミノビナフトール(BIB)配位子を開発した。BIBの合成に必要なキラルジアミンは種々市販されており、高い構造多様性を確保できる配位子設計である。また、合成も容易で3,3’-ジホルミルビナフトールと各種ベンジルアミンからエタノール中でイミンを形成するのみで得ることができる。
新規に合成したBIB配位子はPIB配位子と同様、酢酸パラジウムと安定な2核錯体を形成し、N-BocアルジミンとベンジルマロノニトリルのMannich反応では91%収率、90% eeにて目的物を与えた。更に、より脱保護の容易なN-Cbzアルジミンを用いたところ、94%収率、89%eeにて目的物を得ることができた。イサチン由来のケチミンとアルキルマロノニトリルのMannich反応にも適用でき、フェネチルアミンを用いて合成したBIB配位子を用いることで、最高90%収率、90% eeにてMannich生成物を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Mannich-Type Reaction of Malononitrile with N-Boc α-Ketiminoesters Using Chiral Organic Base Catalyst with Halogen Bond Donor Functionality2020

    • 著者名/発表者名
      Kuwano, S.; Nishida, Y.; Suzuki, T.; Arai, T.
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 362 号: 8 ページ: 1674-1678

    • DOI

      10.1002/adsc.202000092

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of Halogen Bonding and Hydrogen Bonding in Metal Acetate-Catalyzed Asymmetric Halolactonization2019

    • 著者名/発表者名
      Arai Takayoshi、Horigane Kodai、Watanabe Ohji、Kakino Junki、Sugiyama Noriyuki、Makino Hiroki、Kamei Yuto、Yabe Shinnosuke、Yamanaka Masahiro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 12 ページ: 280-292

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.01.029

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chiral benzazaboroles as catalysts for enantioselective sulfonylation of cis-1,2-diols2019

    • 著者名/発表者名
      Kuwano, S.; Hosaka, Y.; Arai, T.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 17 号: 18 ページ: 4475-4482

    • DOI

      10.1039/c8ob03205j

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Mannich Reaction of N-Boc Imines with Alkylmalononitriles Catalyzed by Dinuclear PhosphoiminoBINOL-Pd Complex2019

    • 著者名/発表者名
      Arai, T.; Nakamura, A.
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 30 ページ: 1356-1360

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalysis Based on C-I π Halogen Bonds: Electrophilic Activation of 2-Alkenylindoles by Cationic Halogen-Bond-Donors for [4+2] Cycloadditions2019

    • 著者名/発表者名
      Kuwano, S.; Suzuki, T.; Yamanaka, M.; Tsutsumi, R.; Arai, T.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 58 ページ: 10220-10224

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bis(imidazolidine)pyridine-CoCl2: A Novel, Catalytically Active Neutral Complex for Asymmetric Michael Reaction of 1,3-Carbonyl Compounds with Nitroalkenes2019

    • 著者名/発表者名
      Arai, T.; Iimori, Y.; Shirasugi, M.; Shinohara, R.; Takagi, Y.; Suzuki, T.; Ma, J.; Kuwano, S.; Masu. H.
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 361 号: 16 ページ: 3704-3711

    • DOI

      10.1002/adsc.201900421

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Benzazaborole-Catalyzed Regioselective Sulfonylation of Unprotected Carbohydrate Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      S. Kuwano, Y. Hosaka, T. Arai
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 25 号: 56 ページ: 12920-12923

    • DOI

      10.1002/chem.201903443

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Synthesis of Chiral Bis(indolyl)methanes Using Ts-PyBidine-Nickel Complex2019

    • 著者名/発表者名
      Sato, R.; Tosaka, T.; Masu, H.; Arai, T.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 84 号: 21 ページ: 14248-14257

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b02006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Aza-Friede-Crafts-Type Reaction of Indoles with Isatin-Derived N-Cbz-Ketimines Using a Chiral Bis(Imidazolidine)-Containing NCN-Pincer Palladium Catalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Arai, T.; Araseki, K.; Kakino, J.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 号: 21 ページ: 8572-8576

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b03148

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dinuclear PhosphoiminoBINOL-Pd Container for Malononitrile: Catalytic Asymmetric Double Mannich Reaction for Chiral 1,3-Diamine Synthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Arai, T.; Sato, K.; Nakamura, A.; Makino, H.; Masu, H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 837-837

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19178-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 不斉触媒の探索と設計:力の調和が生み出す機能と活性2020

    • 著者名/発表者名
      荒井 孝義
    • 学会等名
      日本薬学会東海支部特別講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2-ヨードイミダゾリウム塩を触媒とするイミンと電子豊富オレフィンとの[4+2]環化付加反応2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 拓己・鍬野 哲・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン結合供与型触媒を用いたマロノニトリルとα-ケチミノエステルの不斉マンニッヒ型反応2020

    • 著者名/発表者名
      西田 有希・鍬野 哲・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾリジン含有NCNピンサー型パラジウムおよびニッケル錯体を用いる触媒的不斉反応および新規NCNピンサー型ニッケル錯体の開発2020

    • 著者名/発表者名
      荒関 健介・柿野 純貴・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キラルベンズアザボロール触媒を用いる無保護糖の位置選択的スルホニル化反応2020

    • 著者名/発表者名
      鍬野 哲・保坂 悠成・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本薬学会 第140春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 触媒的不斉反応における力の調和2020

    • 著者名/発表者名
      荒井 孝義
    • 学会等名
      日本薬学会 第140春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸塩基複合型有機分子触媒によるマロノニトリルとイミンの不斉Mannich型反応2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 拓己・西田有希・鍬野 哲・荒井 孝義
    • 学会等名
      モレキュラー・キラリティー2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キラルベンズアザボロール触媒を用いる糖類の位置選択的スルホニル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      鍬野 哲・保坂 悠成・荒井 孝義
    • 学会等名
      モレキュラー・キラリティー2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン結合供与型ヨウ素触媒を用いる2-アルケニルインドール誘導体の[4+2]環化付加反応2019

    • 著者名/発表者名
      鍬野 哲・鈴木 拓己・山中 正浩・ 堤 亮祐 ・荒井 孝義
    • 学会等名
      第22回ヨウ素学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン結合ドナー型ヨウ素触媒を用いた不斉マンニッヒ型反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      西田 有希・鍬野 哲・荒井 孝義
    • 学会等名
      第22回ヨウ素学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Synthesis of Thiochromanes2019

    • 著者名/発表者名
      Yuko Iimori, Yuri Takagi, Tomoya Miyazaki, Yushi Yamamaoto, Takayoshi Arai
    • 学会等名
      The 27th International Society of Heterocyclic Chemistry (ISHC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハロゲン結合供与型ヨウ素触媒を用いる2-アルケニルインドール誘導体の[4+2]環化付加反応2019

    • 著者名/発表者名
      荒関 健介、柿野 純貴、荒井 孝義
    • 学会等名
      第78回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Chiral Dinuclear Palladium Complexes for Catalytic Asymmetric Mannich Reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Ayu Nakamura, Katsuya Sato, Satoru Kuwano, Takayoshi Arai
    • 学会等名
      第4回精密制御反応場国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrophilic Activation of 2-Alkenylindoles through C-I···π Halogen Bond for [4+2] Cycloaddition2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Suzuki, Satoru Kuwano, Masahiro Yamanaka, Ryosuke Tsutsumi, Takayoshi Arai
    • 学会等名
      第4回精密制御反応場国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 亜鉛複核錯体を用いる触媒的不斉ヨードラクトン化反応とその展開2019

    • 著者名/発表者名
      荒井 孝義
    • 学会等名
      新学術領域研究「精密制御反応場」第6回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛多核錯体を触媒とするα-メチルスチレンの分子間不斉ヨードエステル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      堀金 航大・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ビスイミダゾリジンピリジン配位子-金属触媒を用いる光学活性チオクロマン化合物の合成2019

    • 著者名/発表者名
      飯守 結子・宮崎 智也・小川 大輝・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性NCNピンサー型パラジウム錯体を用いるインドールとN-Cbzケチミンとの触媒的不斉付加反応2019

    • 著者名/発表者名
      荒関 健介・柿野 純貴・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性ベンジルイミノビナフトール配位子-パラジウム錯体を用いる触媒的不斉Mannich反応2019

    • 著者名/発表者名
      中村 有優・佐藤 勝哉・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン結合ドナー触媒を用いた2-アルケニルインドールの交差型[4+2]環化付加反応2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 拓己・鍬野 哲・山中 正浩・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酸-塩基複合触媒を用いるマロノニトリルとα-ケチミノエステルの不斉Mannich型反応2019

    • 著者名/発表者名
      西田 有希・鍬野 哲・荒井 孝義
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cooperative Asymmetric Catalysis Using Bis(imidazolidine)-derived NCN Pincer Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Arai
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光学活性ビスアミノイミノビナフトール亜鉛錯体を触媒とする分子間不斉ヨードエステル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      堀金 航大・荒井 孝義
    • 学会等名
      第21回 ヨウ素学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Network of halogen bonding and Hydrogen bonding Observed in Metal Acetate-catalyzed Asymmetric Iodolactonization2018

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Arai
    • 学会等名
      The 10th Asian-European Symposium on Metal-Mediated Efficient Organic Synthesis (AES 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly-stereoselective Synthesis of Novel Bis(indolyl)methane Compounds Using Chiral Bis(imidazolidine)-Nickel Catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sato, Takuya Tosaka, Takayoshi Arai
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Function of Chiral Bis(aminoimino)binaphthol-zinc Complex in Catalytic Asymmetric Iodolactonization and Its Application to Desymmetrization2018

    • 著者名/発表者名
      Kodai Horigane, Yuto Kamei, Masahiro Yamanaka, Takayoshi Arai
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 触媒的不斉ヨードラクトン化反応における亜鉛多核錯体の触媒機能と分子間不斉ヨードエステル化反応への応用2018

    • 著者名/発表者名
      堀金 航大・亀井 優斗・山中 正浩・荒井 孝義
    • 学会等名
      第76回 有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性ビスイミダゾリジンピリジン配位子-コバルト触媒を用いるニトロアルケンとγ,δ-不飽和β-ケトエステルの不斉連続Michael反応2018

    • 著者名/発表者名
      飯守 結子・島田 拓弥・白杉 繭・荒井 孝義
    • 学会等名
      第76回 有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 有機合成化学研究室

    • URL

      https://smarc.chiba-u.jp/socl/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 千葉大学大学院理学研究院化学研究部門有機合成化学研究室

    • URL

      http://smarc.chiba-u.jp/socl/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 千葉大学ソフト分子活性化研究センター

    • URL

      http://smarc.chiba-u.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 千葉大学千葉ヨウ素資源イノベーションセンター

    • URL

      http://ciric.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi