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水素-ヘテロ原子結合を起点とする不活性結合の活性化

公募研究

研究領域直截的物質変換をめざした分子活性化法の開発
研究課題/領域番号 23105531
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

研究代表者

高井 和彦  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (00144329)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードC-H活性化 / ロジウム / スピロシラビフルオレン / パラジウム / 軸性キラリティー / Si-H結合 / オルト位ホウ素化 / C-H活性化 / スポロシラビフルオレン / ホスファフルオレン / Si-H結合
研究実績の概要

従来、位置選択的にC-H結合を活性化するために、金属に配位するヘテロ原子(Lewis塩基)をもつ配向基(directing group)を使い、配位不飽和な遷移金属活性種を目的のC-H結合に近づける手法が主に用いられてきた。我々は2010年に、ケイ素-水素結合の活性化を利用する新しいシラフルオレンの合成を報告した。この反応も元に研究を進め、本年は以下の結果を得た。
(1) スピロシラビフルオレンの不斉合成: 軸性キラリティーをもつスピロシラビフルオレンの不斉合成を、[RhCl(cod)]2にキラルなリン配位子を種々添加して検討した結果、(R)-BINAPを用いたときにS体のスピロシラビフルオレンが収率91%、81% eeで得られることを見いだした。スピロ型の四級ケイ素を有する化合物の不斉合成の例は少ないが、本反応は炭素とスピロ中心のケイ素原子との結合を一挙に二つ構築している。
(2) sp3炭素-水素結合の活性化: 分子内反応ではあるが、sp3炭素-水素結合の活性化が近傍にあるケイ素-水素結合の活性化を利用しておこなえることを見いだした。反応により、ケイ素を含む5員環が生成した。とくにこの反応は、収率は高くはないが、末端ではなく内部炭素のC-H結合でも進行することがわかった。
(3) 2-フェニルピリジンのオルト位選択的ホウ素化反応: ホウ素原子はLewis酸性を有している。ホウ素にLewis塩基性配向基を配位させたあとB-H結合のパラジウムへの酸化的付加をおこない、活性種(B-Pd-H)を目的のC-H結合の近傍で発生させた。その結果、ホウ素化合物として9-BBNを用いると、ピリジル基のオルト位にホウ素が導入できることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Intramolecular Silylation of Unactivated C(sp^3)-H Bonds2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuninobu, T. Nakahara, H. Takeshima, K. Takai
    • 雑誌名

      Org. Lett

      巻: Vol. 15, No. 2 号: 2 ページ: 426-428

    • DOI

      10.1021/ol303353m

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Asymmetric Synthesis of Spirosilabifluorene Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuninobu, K. Yamauchi, N. Tamura, T. Seiki, K. Takai
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: Vol. 52, No. 5 号: 5 ページ: 1520-1522

    • DOI

      10.1002/anie.201207723

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Novel and Highly Efficient Methods to Construct Carbon-Carbon Bonds Using Group 7 Transition-Metal Catalysts.2012

    • 著者名/発表者名
      Kuninobu Y.; Takai, K.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 85 ページ: 656-671

    • NAID

      10030785039

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Synthesis of a Phosphine Oxide with a Chiral Phosphorus Center via C-H Phosphination2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuninobu, K. Origuchi, K. Takai
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: Vol. 85, No. 12 号: 12 ページ: 3029-3034

    • DOI

      10.3987/com-12-12595

    • NAID

      40019500602

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhenium-Catalyzed Regio- and Stereoselective Addition of Two Carbon Units to Terminal Alkynes via Carbon-Carbon Bond Cleavage of β-Keto Sulfones2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuninobu, H.Matsuzaki, M.Nishi, K.Takai
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 13 ページ: 2959-2961

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of meso Substituted Tetraarylalkynylporphyrins via Rhenium-Catalyzed Formation of Naphthalene Units2011

    • 著者名/発表者名
      A. Samarat, Y. Kuninobu, K. Takai
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: No. 15 号: 15 ページ: 2177-2180

    • DOI

      10.1055/s-0030-1261199

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indium-Catalyzed Construction of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Skeletons via Dehydration2011

    • 著者名/発表者名
      Kuninobu, Y.; Tatsuzaki, T.; Matsuki, T.; Takai, K.
    • 雑誌名

      J.Org.Chem.

      巻: 76 号: 17 ページ: 7005-7009

    • DOI

      10.1021/jo200861s

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Synthesis of Dibenzophosphole Oxides via Intramolecular Dehydrogenative Cyclization2011

    • 著者名/発表者名
      Kuninobu, Y.; Yoshida, T.; Takai, K.
    • 雑誌名

      J.Org.Chem.

      巻: 76 号: 18 ページ: 7370-7376

    • DOI

      10.1021/jo201030j

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhenium-Catalyzed Allylation of C-H Bonds of Benzoic and Acrylic Acids2011

    • 著者名/発表者名
      Kuninobu, Y.; Ohta,K.; Takai, K.
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      巻: 47 号: 38 ページ: 10791-10793

    • DOI

      10.1039/c1cc12359a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manganese-Catalyzed Cleavage of a Carbon-Carbon Single Bond between Carbon yl and Alpha Carbon Atoms of Ketones2011

    • 著者名/発表者名
      Kuninobu, Y; Uesugi, T.; Kawata, A.; Takai, K.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 50 号: 44 ページ: 10406-10408

    • DOI

      10.1002/anie.201104704

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic Reactions Catalyzed by Rhenium Carbonyl Complexes2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuninobu, K. Takai
    • 雑誌名

      Chem. Rev

      巻: Vol. 111, No. 3 号: 3 ページ: 1938-1953

    • DOI

      10.1021/cr100241u

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] レニウムおよびマンガン触媒による不活性結合の切断を利用する反応2011

    • 著者名/発表者名
      國信洋一郎、高井和彦
    • 雑誌名

      触媒(Catalysts and Catalysis)

      巻: 53 ページ: 271-276

    • NAID

      10029499885

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Rhodium-Catalyzed Cleavage of Silicon#8211;Hydrogen and Carbon#8211;Hydrogen Bonds: Synthesis of Silafluorene Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      The 1st Frontier Chemistry Center International Symposium “Next Generation of Molecular Chemistry”
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2013-02-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rhodium-Catalyzed Synthesis of Silafluorenes via Cleavage of Si-H and C-H Bonds2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      Cambodian Malaysian Chemical Congress (CMCC)
    • 発表場所
      Siem Reap, Cambodia
    • 年月日
      2012-10-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rhenium- and Manganese Catalyzed Carbon-Carbon Bond Formation2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2012-10-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロジウム触媒によるアルキル鎖を有するヒドロシランのデルタ位C(sp3)-H結合の分子内シリル化反応2012

    • 著者名/発表者名
      中原崇博・竹嶋大翔・國信洋一郎・高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会、講演番号2L1-30
    • 発表場所
      慶応大学日吉
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性ロジウム触媒によるスピロシラビフルオレンの不斉合成2012

    • 著者名/発表者名
      山内佳苗・田村尚哉・清木隆之・國信洋一郎・高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会、講演番号2L1-31
    • 発表場所
      慶応大学日吉
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] レニウム触媒を用いるβ-ケトスルフィドの炭素-硫黄単結合へのアルキンの挿入反応2012

    • 著者名/発表者名
      西光海・國信洋一郎・高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会、講演番号2L2-38
    • 発表場所
      慶応大学日吉
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] レニウム触媒を用いるβ-エナミノケトンとアルキンからの多置換ピリジンの位置選択的な合成2012

    • 著者名/発表者名
      山本俊一・國信洋一郎・高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会、講演番号2L2-39
    • 発表場所
      慶応大学日吉
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒による芳香族C-H結合のオルト位選択的なホウ素化反応2012

    • 著者名/発表者名
      岩永崇・國信洋一郎・高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会、講演番号4K8-19
    • 発表場所
      慶応大学日吉
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒による不斉中心を有するホスフィンオキシドの合成2012

    • 著者名/発表者名
      折口和希・國信洋一郎・高井和彦
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会、講演番号4K8-37
    • 発表場所
      慶応大学日吉
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 研究室での合成反応の開発-7族金属錯体触媒を例に2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Takai, Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      有機合成化学協会東海支部主催総合講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] レニウムカルボニル錯体をプローブとして用いる炭素-炭素結合形成反応の開拓2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Takai, Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      九州大学先導物質化学研究所物質基盤化学部門講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2011-07-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] レニウムカルボニル錯体をプローブとして用いる炭素-炭素結合形成反応の開拓2011

    • 著者名/発表者名
      高井和彦
    • 学会等名
      京都大学大学院理学研究科講演会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-07-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Transition Metal-Catalyzed Dehydrogenative Synthesis of Silafluorene and Phosphafluorene Derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kuninobu, Tomonari Ureshino, Takuya Yoshida, Kazuhiko Takai
    • 学会等名
      16th IUPAC International Symposium on Organo metallic Chemistry Directed towards Organic Synthesis (OMCOS16)
    • 発表場所
      中国(上海)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Rhenium-Catalyzed Carbon-Carbon Bond Formation between 1,3-Dicarbonyl Compounds and Alkynes2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Takai, Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      14th Asian Chemical Congress (14ACC)
    • 発表場所
      タイ(バンコク)(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] レニウム触媒による芳香族イミンC-H結合への末端アルケンの挿入とイミノ基還元反応2011

    • 著者名/発表者名
      中原崇博、于鵬、國信洋一郎、高井和彦
    • 学会等名
      第58回有機金属化学討論会P2A-01
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] レニウム触媒によるβ-ケトスルホン由来の二つの炭素ユニットの末端アルキンへの立体選択的付加反応2011

    • 著者名/発表者名
      西光海、松崎大典、國信洋一郎、高井和彦
    • 学会等名
      第58回有機金属化学討論会P2A-03
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属触媒による不活性結合の切断を伴うシラフルオレンおよびホスファフルオレン誘導体の合成2011

    • 著者名/発表者名
      國信洋一郎、嬉野智也、吉田卓矢、高井和彦
    • 学会等名
      第58回有機金属化学討論会O3-08
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 有機

    • URL

      http://www.achem.okayama-u.ac.jp/omc/paper.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.achem.okayama-u.ac.jp/omc/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 新規光学活性ホスフィン化合物、その製造法および用途2012

    • 発明者名
      國信洋一郎、折口和希、高井和彦
    • 権利者名
      国立大学法人岡山大学
    • 産業財産権番号
      2012-051415
    • 出願年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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