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可逆反応と不可逆反応を組み合わせたドミノ触媒反応の創出と応用展開

公募研究

研究領域分子合成オンデマンドを実現するハイブリッド触媒系の創製
研究課題/領域番号 20H04816
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
研究機関岡山大学 (2021)
京都大学 (2020)

研究代表者

三浦 智也  岡山大学, 自然科学学域, 教授 (10378804)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードドミノ触媒反応 / 二重結合異性化反応 / ホモアリルアルコール / 不斉アリルホウ素化反応 / 末端アルキン
研究開始時の研究の概要

生体内のような複数の酵素が関与する多触媒反応では、可逆反応と不可逆反応が組み合わさり、一つの反応経路が構築されています。本研究では、生体内システムの利点を有機合成に取り入れて、可逆反応と不可逆反応を組み合わせたドミノ触媒反応の創出と応用展開を目指します。すなわち、入手容易な末端アルキンなどから簡便に調製される不飽和有機ホウ素化合物を用いて、遷移金属触媒による可逆反応(異性化反応)と有機触媒による不可逆反応(不斉アリル化反応)を重奏的に活用したドミノ触媒反応により、ホモアリルアルコールの立体選択的合成を行います。これにより、汎用性の高い方法論を有機合成化学分野に提示することになると考えています

研究実績の概要

i) 筆者は末端アルキンからデルタ位にボリル基が置換した(E)体のanti-ホモアリルアルコールをエナンチオ選択的に合成する方法(ドミノ触媒反応)を開発している。この反応の応用展開として、強力な抗癌活性を示す海洋産マクロライド(-)-Dictyostatinの全合成研究を行なったところ、これまでの最適条件では、エナンチオ選択性に難があることがわかった。そこでキラルリン酸触媒を様々検討したが、エナンチオ選択性は向上しなかった。

ii) 3-クロロ-1-ボリルプロパ-1-エンの二重結合異性化反応をイリジウム触媒を用いて検討したところ、反応機構的に稀な1,3-クロロ移動が進行し、エネルギー的に不利なα位にクロロ基を持つアリルホウ素化試薬(3-クロロ-1-ボリルプロパ-2-エン)が、平衡的にごく少量生成することを見出しました。そこで、あらかじめ反応系中にアルデヒドを加えておいたところ、デルタ位(オレフィン上)にクロロ基(Z体)が置換したホモアリルアルコールが得られた。

iii) Carretero(西)の報告(OL 2013, 15, 2054)に従い、SO2Py基を利用して末端アルキンから2-ボリルペンタ-1,4-ジエンを合成した。ついで、これを出発原料に用いてホモアレニルアルコールの不斉合成を試みた。しかし、期待していたような二重結合の異性化反応は進行せず、目的の生成物は得られなかった。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 1,2-Acyl migration with α-imino rhodium carbenoids leading to substituted 1-naphthols2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoya、Moritani Shunsuke、Shiratori Yota、Murakami Masahiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 号: 16 ページ: 2710-2713

    • DOI

      10.1039/d1cc06349a

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Dynamics of Chiral Eight‐Membered Cyclic Molecules with Thienylene and Cyclopropylene Units Alternately Connected2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoya、Ishihara Yumi、Nakamuro Takayuki、Moritani Shunsuke、Nagata Yuuya、Murakami Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 28 号: 10

    • DOI

      10.1002/chem.202103962

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoassisted Cross-Coupling Reaction of α-Chlorocarbonyl Compounds with Arylboronic Acids2022

    • 著者名/発表者名
      Oku Naoki、Murakami Masahiro、Miura Tomoya
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 8 ページ: 1616-1619

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c00121

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective 1,3-Dipolar Cycloaddition of Nitriles with Nitrile Imines Generated from Tetrazoles2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoya、Hagiwara Kohei、Nakamuro Takayuki、Nagata Yuuya、Oku Naoki、Murakami Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 号: 1 ページ: 131-135

    • DOI

      10.1246/cl.200634

    • NAID

      130007966020

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereo‐ and Enantioselective Synthesis of Propionate‐Derived Trisubstituted Alkene Motifs2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoya、Oku Naoki、Shiratori Yota、Nagata Yuuya、Murakami Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 27 号: 11 ページ: 3861-3868

    • DOI

      10.1002/chem.202004930

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Alkyl Sulfones from Alkenes and Tosylmethylphosphonium Iodide through Photo-promoted C?C Bond Formation2020

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoya、Moriyama Daisuke、Miyakawa Sho、Murakami Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 11 ページ: 1382-1385

    • DOI

      10.1246/cl.200530

    • NAID

      130007936940

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ru触媒を用いた1-(ボリル)アルカ-1-インと1,1-ジ(ボリル)アルカ-3-エンのAlderエン反応2022

    • 著者名/発表者名
      三木 祥輔・三浦 智也
    • 学会等名
      日本化学会第102 春季年会,D202-4am-13,オンライン開催
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 可視光を用いたα-クロロカルボニル化合物とアリールボロン酸の鈴木・宮浦クロスカップリング反応2022

    • 著者名/発表者名
      奥 直樹・三浦 智也・村上 正浩
    • 学会等名
      日本化学会第102 春季年会,D203-3am-02,オンライン開催
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] α-イミノロジウムカルベノイドの1,2-アシル転位を経る置換1-ナフトールの合成2022

    • 著者名/発表者名
      森谷 俊亮・三浦 智也・白鳥 陽太・村上 正浩
    • 学会等名
      日本化学会第102 春季年会,D202-3am-01,オンライン開催
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ニッケル触媒を用いたビニルシクロプロパン転位における位置選択性の配位子制御2022

    • 著者名/発表者名
      入船 恵一・中室 貴幸・村上 正浩・三浦 智也
    • 学会等名
      日本化学会第102 春季年会,D203-2pm-05,オンライン開催
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Ru触媒を用いた1-(シリル)アルカ-1-インと1,1-ジ(ボリル)アルカ-3-エンのAlderエン反応2022

    • 著者名/発表者名
      柳瀬 将希・小林 史季・村上 正浩・三浦 智也
    • 学会等名
      日本化学会第102 春季年会,P3-2vn-03,オンライン開催
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Stereoselective Synthesis of Propionate-Derived Trisubstituted Alkene Motifs2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Oku, Tomoya Miura, Masahiro Murakami
    • 学会等名
      AIMECS 2021, online
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二重結合異性化反応を利用した三置換アルケン部位を有するホモアリルアルコールの立体選択的合成2021

    • 著者名/発表者名
      奥直樹・三浦智也・村上正浩
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会,A16-3vn-15,オンライン開催
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Miura Lab/publications

    • URL

      https://sites.google.com/view/miuralab/publications

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Murakami Lab/List of Publications

    • URL

      http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/murakami-lab/publications/publications.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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