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生成物を塩基とする新触媒サイクルによる分子骨格構築反応の開発

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 25105713
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
研究機関東京大学

研究代表者

山下 恭弘  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90334341)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014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)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013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 / 不活性炭素ー水素結合 / 分子骨格形成 / 強塩基 / 不活性炭素-水素結合
研究実績の概要

酸/塩基触媒による脱プロトン化を鍵とする高立体選択的分子骨格構築反応は、高い原子効率を実現できることから、最も重要な化学プロセスの一つであると言える。しかしながら、この反応に適用できる基質は触媒の脱プロトン化能に通常大きく依存してしまい、従来の触媒系では用いることのできる求核前駆体の構造に大きな制限があった。そこで、本研究ではこの様な問題を克服する触媒反応系の開発を行った。
エノラートのα,β-不飽和カルボニル化合物への触媒的1,4-付加反応は、1,5-ジカルボニル化合物を効率的に合成する有用な手法の一つである。これまでに様々な求核前駆体を用いる直接的触媒的不斉1,4-付加反応が開発され、報告されているが、カルボニル基α位の水素原子の酸性度が低いエステルやアミドを直接求核前駆体として用いる反応は、筆者らの知る限り報告がない。これまでの研究で、筆者らはこのようなエステルやアミドが、触媒量のKHやKHMDS存在下、α,β-不飽和アミドに対して高収率、高ジアステレオ選択的に付加反応することを報告した。そこで、本年度は本反応を触媒的不斉反応に展開すべく検討を行った。KHMDSに対して種々の不斉配位子の構造の検討を行ったところ、キラルクラウンエーテルが有効に機能することを見いだし、特に大環状キラルクラウンエーテルを用いた際に、目的の反応が高収率、高ジアステレオ、高エナンチオ選択的に進行することを見いだした。また、本反応は幅広い基質一般性をもって高立体選択的に進行することを明らかにした。一方で、単純エステルであるプロピオン酸tert-ブチルエステルを用いた際にも反応が進行し、目的物が高収率、中程度のジアステレオ選択性、高いエナンチオ選択性をもって得られた。我々の知る限り、本例は単純アミドやエステルを用いる直接的触媒的不斉1,4-付加反応の初めての例である。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Direct-type 1,4-Addition Reactions of Simple Amides2015

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Suzuki, Io Sato, Yasuhiro Yamashita, Shu Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society

      巻: 137 号: 13 ページ: 4336-4339

    • DOI

      10.1021/jacs.5b01943

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lewis Acid/Metal Amide Hybrid as an Efficient Catalyst for Carbon-Carbon Bond Formation2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Yamashita, Yuki Saito, Takaki Imaizumi, Shu Kobayashi
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 5 号: 10 ページ: 3958-3962

    • DOI

      10.1039/c4sc01332h

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic Imine–Imine Cross-Coupling Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Matsumoto, Masashi Harada, Yasuhiro Yamashita, Shu Kobayashi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 86 ページ: 13041-13044

    • DOI

      10.1039/c4cc06156j

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Cooperative Water Effect in Proazaphosphatrane-Catalysed Heterocycle Synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      M. A. Honey, Y. Yamashita, S. Kobayashi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 25 ページ: 3288-3291

    • DOI

      10.1039/c3cc49808e

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organosuperbase-catalyzed Direct-type Michael Addition Reactions of Sulfonylimidates as Ester Surrogates2013

    • 著者名/発表者名
      Masuda, K.; Nakano, J.; Yamashita, Y.; Kobayashi, S.
    • 雑誌名

      Asian, J. Org. Chem.

      巻: 2 号: 4 ページ: 303-306

    • DOI

      10.1002/ajoc.201300014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Use of Zinc Amide for Transmetalation with Allylboronates: General and Efficient Catalytic Allylation of Carbonyl Compounds, Imines, and Hydrazones2013

    • 著者名/発表者名
      Cui, Y.; Li, W.; Sato, T.; Yamashita, Y.; Kobayashi, S.
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 355 号: 6 ページ: 1193-1205

    • DOI

      10.1002/adsc.201201134

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal Amides as the Simplest Acid/base Catalysts for Stereoselective Carbon-carbon Bond Forming Reactions2013

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y.; Kobayashi, S.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 号: 29 ページ: 9420-9427

    • DOI

      10.1002/chem.201300908

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Ca-, Sr-, and Ba-Catalyzed Asymmetric Direct-Type Aldol, Michael, Mannich, and Related Reactions2013

    • 著者名/発表者名
      Tsubogo, T.; Yamashita, Y.; Kobayashi, S.
    • 雑誌名

      Top. Organomet. Chem.

      巻: 45 ページ: 243-270

    • DOI

      10.1007/978-3-642-36270-5_7

    • ISBN
      9783642362699, 9783642362705
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属アミドの触媒としての新しい可能性2015

    • 著者名/発表者名
      山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部、千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of Catalytic Asymmetric 1,4-Addition Reactions Using Simple Amides2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木弘嗣、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部、千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属ルイス酸/金属アミドハイブリッド触媒の開発及び炭素-炭素結合生成反応への展開2015

    • 著者名/発表者名
      齋藤由樹、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 単純エステルの触媒的不斉1,4-付加反応の開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤維央、鈴木弘嗣、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部、千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛を用いるルイス酸/金属アミドハイブリッド触媒の開発2015

    • 著者名/発表者名
      山下恭弘、南廣大、齋藤由樹、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部、千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of Catalytic Asymmetric Endo-selective [3+2] Cycloaddition Reactions of Schiff Bases of α-Aminophosphonates Using Chiral Silver Amide2015

    • 著者名/発表者名
      DUTTON Mark、藍 良城、吉本進、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部、千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Toward Truly Efficient Acid/Base Catalysis; Development of Metal Amides as Highly Reactive Bifunctional Catalysts2014

    • 著者名/発表者名
      山下恭弘、小林 修
    • 学会等名
      41th International Conference on Coordination Chemistry (ICCC-41)
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ルイス酸/金属アミドハイブリッド触媒2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤由樹、今泉崇紀、山下恭弘、小林 修
    • 学会等名
      第105回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(大岡山キャンパス)、神奈川
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性銅アミドを触媒とする高効率的不斉[3+2]付加環化反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      吉本進、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] キラル金属アミド触媒を用いるα-アミノホスホン酸エステルのSchiff塩基に対する触媒的不斉endo選択的 [3+2]付加環化反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      藍良城、吉本進、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ルイス酸/金属アミドハイブリッド触媒の開発及び炭素ー炭素結合生成反応への展開2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤由樹、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 生成物塩基メカニズムによるエステルおよびアミドの触媒的不斉1,4-付加反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木弘嗣、山下恭弘、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 生成物塩基メカニズムによるアルキルニトリルの触媒的不斉1,4-付加反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      山下恭弘、佐藤維央、鈴木弘嗣、小林修
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of Carbon-Carbon Bond Forming Reactions Using Metal Amides as Catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y.; Kobayashi, S.
    • 学会等名
      10th International Symposium on Carbanion Chemistry (ISCC-10)
    • 発表場所
      同志社大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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