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精密反応場を利用したチェーンウォーキングを経る不活性炭素-水素結合の不斉官能基化

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 18H04271
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

河内 卓彌  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70396779)

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)
キーワードチェーンウォーキング / ヒドロシリル化 / パラジウム触媒 / 不斉合成 / 不斉触媒反応 / 精密反応場
研究実績の概要

最近我々は、パラジウム触媒を用いた1,n-ジエン類のヒドロシリル化環化反応により、シリルアルキル基をもつ五員環生成物が得られることを見出している。本反応においてはチェーンウォーキングという反応点を遠隔位に選択的に移動させられる過程を組み込むことで、一つの触媒サイクルにおいて離れた位置で連続的に結合形成を行うことに成功している。そこで、本反応においても光学活性配位子を利用することで、不斉触媒反応へと展開できるのではないかと考え、三置換アルケン部位と末端アルケン部位を併せもつ1,8-ジエンについて不斉ヒドロシリル化環化反応を検討した。この基質のヒドロシリル化環化反応は光学活性でない配位子を用いた場合にも収率45%でしか目的物を得られていなかったが、含窒素光学活性二座配位子を用いた場合には収率の更なる低下が見られた。室温条件ではごく少量しか目的物は得られなかったが、反応温度を60度以上にすると収率は15%まで向上した。ヒドロシランの当量を減らすと環化せずにヒドロシリル化のみが起こった副生成物の生成は抑制できた一方、目的物の収率は同程度であった。また、ヒドロシランの当量を増やした場合には、副生成物の生成が促進され、目的物の収率の低下が見られた。さらに、溶媒量の検討を行ったが、収率の向上には至らなかった。これらの検討において、ヒドロシリル化環化生成物のエナンチオマー過剰率はほぼ73%程度で大きな変化は見られなかった。

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

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nondissociative chain walking as a strategy in catalytic organic synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Kochi Takuya、Kanno Shota、Kakiuchi Fumitoshi
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 60 号: 37 ページ: 150938-150938

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2019.07.029

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Catalyzed Sequential Formation of Distant Bonds in Organic Molecules: Palladium-Catalyzed Hydrosilylation/Cyclization of 1,n-Dienes by Chain Walking2019

    • 著者名/発表者名
      Kochi Takuya、Ichinose Kazuya、Shigekane Masayuki、Hamasaki Taro、Kakiuchi Fumitoshi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 16 ページ: 5261-5265

    • DOI

      10.1002/anie.201814558

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Long-Distance Isomerization of Terminal Alkenes via Nondissociative Chain Walking2018

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Yuya、Kumagai Takaaki、Kanno Shota、Kakiuchi Fumitoshi、Kochi Takuya
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 16 ページ: 9322-9333

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b01288

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Asymmetric Functionalization of Unreactive Methylene C(sp3)-H Bonds via Chain Walking2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kochi
    • 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] Selective Long-Distance Isomerization of Terminal Alkenes via Nondissociative Chain Walking2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Kanno, Yuya Yamasaki, Takaaki Kumagai, Fumitoshi Kakiuchi, Takuya Kochi
    • 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] Chain Walking as an Innovative Strategy for Functionalization of Organic Molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kochi
    • 学会等名
      The 1st Sino-Japanese Symposium on Catalysis for Precision Synthesis
    • 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] 不斉ビオキサゾリンパラジウム触媒を用いたチェーンウォーキングを経る1,n-ジエン類の環化異性化反応2018

    • 著者名/発表者名
      重金政之、濵﨑太郎、内田竜也、垣内史敏、河内卓彌
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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