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カルボニル化合物の脱カルボニル化・脱炭酸反応によるフラグメントカップリング

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 18H04259
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
研究機関大阪大学

研究代表者

鳶巣 守  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60403143)

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)
キーワード触媒反応 / 脱カルボニル化 / N-ヘテロ環状カルベン / 脱炭酸 / C-O結合活性化 / C-H結合活性化
研究実績の概要

本研究では、インドールアミドの脱カルボニル化反応が、ニッケル触媒とdcype配位子を用いることで進行することを明らかにした。生成物であるN-アリールインドール誘導体は、多方面で活用される重要な化合物群であり、通常ハロゲン化アリールのBuchwald-Hartwig型のカップリング反応により合成される。これに対して、本手法を利用すれば安息香酸の誘導体を原料に、ハロゲンフリーなプロセスとして合成することができる。触媒反応条件よりも低い100 °Cで化学量論反応を行ったところ、ニッケルアミド錯体を単離することができた。この錯体を180 °Cに加熱することで還元的脱離が進行し、触媒反応と同じ生成物を与えたことから、このニッケルアミド錯体は本触媒反応の中間体であると考えている。さらに、インドールのかわりにベンズイミダゾールを持つアミドの脱カルボニル化反応を同様のニッケル触媒の条件下で行うと、1,2-転位をともなった脱カルボニル化が進行し2-アリールベンズイミダゾールが得られることがわかった。別の反応として、[IrCl(cod)]2錯体と1等量のIMes-HClを過剰の塩基存在下でキノリン中で加熱すると、2-キシリルキノリンが生成した。この反応では、メシチル基のC-C結合、NHCのC-N結合、キノリンのC-H結合の3つの不活性結合の切断をともなって反応が進行する。切断されるキシリル基のメチル基はメタンとして脱離していることを確認した。NHCとしてIPrを用いた場合、イソプロピル基が切断される。

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

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Decarboxylation of Aryl Carbamates for Converting Phenols into Aromatic Amines2019

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa Akihiro、Takahira Tsuyoshi、Yasui Kosuke、Fujimoto Hayato、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya、Chatani Naoto、Tobisu Mamoru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 18 ページ: 7261-7265

    • DOI

      10.1021/jacs.9b02751

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-catalyzed decarbonylation of N-acylated N-heteroarenes2019

    • 著者名/発表者名
      Morioka, T.; Nakatani, S.; Sakamoto, Y.; Kodama, T.; Ogoshi, S.; Chatani, N.; Tobisu, M.
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 10 号: 27 ページ: 6666-6671

    • DOI

      10.1039/c9sc02035g

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iridium-Mediated Arylation of Quinoline via the Cleavage of Carbon-Carbonand Carbon-Nitrogen Bonds of 1,3-Dimesitylimidazol-2-ylidene2019

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, S.; Tobisu, M.
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 14 ページ: 2834-2838

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.9b00338

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iridium-catalyzed Decarbonylative Coupling of Acyl Fluorides with Arenes and Heteroarenes via C-H Activation2019

    • 著者名/発表者名
      S. Sakurai, T. Yoshida, M. Tobisu
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 2 ページ: 94-97

    • DOI

      10.1246/cl.180857

    • NAID

      130007590321

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Reductive Cleavage of Carbon-Oxygen Bonds in Anisole Derivatives Using Diisopropylaminoborane2018

    • 著者名/発表者名
      T. Igarashi, A. Haito, N. Chatani, and M. Tobisu
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 8 号: 8 ページ: 7475-7483

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b02009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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