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カルボキシル基を配向基とする炭素―水素および炭素―炭素結合の直截的変換法の開発

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 25105733
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
研究機関大阪大学

研究代表者

佐藤 哲也  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40273586)

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
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード炭素-水素結合活性化 / ロジウム触媒 / 酸化的カップリング / カルボン酸 / 炭素ー水素結合活性化
研究実績の概要

遷移金属触媒を用いる炭素-水素および炭素-炭素結合切断を経る直截的炭素-炭素結合形成反応は、ステップおよびアトムエコノミーの観点から有用な有機合成手法として近年注目されている。そのような反応は、炭素-炭素結合形成法として従来用いられてきたクロスカップリング反応に比べ、反応工程の単純化および副生物の大幅な低減をもたらす。ユビキタスな炭素-水素あるいは炭素-炭素結合を、位置選択的に切断するための最も有力な手法として、配向基を利用したオルトメタル化を経る反応が挙げられる。我々はこれまでに、カルボキシル基を配向基とし、その近傍でのアリール化、アルケニル化、あるいは環化を効率よく行うことに成功している。本研究では、これまでに開発したIII価ロジウム触媒系を駆使してカルボン酸類の誘導体化法について検討を行う中で、2,2-ジフェニルアルカン酸類の脱炭酸を伴う分子内脱水素アリール―アリールカップリングおよび関連反応について検討を行ったので、結果を報告する。
まず、2,2-ジフェニルアルカン酸類を、ロジウム―銅触媒およびピバル酸存在下、空気雰囲気で反応させると、脱水素環化が効率よく進行し、フルオレン誘導体を良好な種率で与えることを見出した。従来の量論量銅塩を酸化剤として用いる反応に比べ、系がクリーンである。さらに類似のロジウム触媒系を用いると、ジチアンやホスフィンスルフィド等の、これまで配向基として利用されていない含硫黄官能基の近傍でも炭素―水素結合が切断され、直截的脱水素カップリングが行えることも明らかになった。

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

    (29件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 7件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Rhodium(III)-Catalyzed Oxidative Alkenylation of 1,3-Dithiane-Protected Arenecarbaldehydes via Regioselective C-H Bond Cleavage2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Unoh, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 17 号: 3 ページ: 704-707

    • DOI

      10.1021/ol503722r

    • 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] Rhodium-Catalyzed Dehydrogenative Coupling of Phenylheteroarenes with Alkynes or Alkenes2015

    • 著者名/発表者名
      飯塚 智紀
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 80 号: 5 ページ: 2804-2814

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b00155

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Synthesis of N-H Carbazoles via Iridium(III)-Catalyzed Intramolecular C-H Amination2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木 智晴
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 17 号: 6 ページ: 1597-1600

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b00502

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-catalyzed direct ortho-alkenylation of phenyl sulfones with alkynes utilizing sulfonyl function as modifiable directing group2015

    • 著者名/発表者名
      信重 和紀
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 印刷中 号: 37 ページ: 6506-6512

    • DOI

      10.1016/j.tet.2015.03.046

    • 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
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed α-Methylenation of Benzylpyridines Using Dimethylacetamide as One-Carbon Source2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤 将城
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 16 号: 7 ページ: 2050-2053

    • DOI

      10.1021/ol500655k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium- and Rhodium-Catalyzed Dehydrogenative ortho-Alkenylation of Benzyl Amines via Free Amino Group Directed C-H Bond Cleavage2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 智晴
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 356 号: 7 ページ: 1521-1526

    • DOI

      10.1002/adsc.201400088

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidative Annulation of Tertiary Benzyl Alcohols with Internal Alkynes Using an (Electron-Deficient η5-Cyclopentadienyl)Rhodium(III) Catalyst Under Ambient Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      M. Fukui, Y. Hoshino, T. Satoh, M. Miura, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 356 号: 7 ページ: 1638-1644

    • DOI

      10.1002/adsc.201400084

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium(III)-Catalyzed Regioselective C-H Alkenylation of Phenylphosphine Sulfides2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokoyama, Y, Unoh, K. Hirano, T. Satoh, M. Miura
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 79 号: 16 ページ: 7649-7655

    • DOI

      10.1021/jo501542b

    • 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] Unexpected Cyclization of Tritylamines Promoted by Copper Salt through C-H and C-N Bond Cleavages to Produce Acridine Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      森岡 亮介
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 20 号: 40 ページ: 12720-12724

    • DOI

      10.1002/chem.201404656

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Intramolecular Dehydrogenative Aryl-Aryl Coupling Using Air as Terminal Oxidant2014

    • 著者名/発表者名
      H. Baars, Y. Unoh, T, Okada, K. Hirano, T. Satoh, K, Tanaka, C, Bolm, M. Miura
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 号: 11 ページ: 1782-1784

    • DOI

      10.1246/cl.140690

    • NAID

      130004677604

    • 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] Palladium-Catalyzed Decarboxylative Arylation of Benzoylacrylic Acids toward the Synthesis of Chalcones2013

    • 著者名/発表者名
      Yuto Unoh, Koji Hirano, Tetsuya Satoh, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 78 号: 10 ページ: 5096-5102

    • DOI

      10.1021/jo400716e

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Direct Alkylation of Heterocycles with α-Bromo Carbonyl Compounds: C3-Selective Functionalization of 2-Pyridones2013

    • 著者名/発表者名
      Nakatani Akihiro, Koji Hirano, Tetsuya Satoh, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 19 号: 24 ページ: 7691-7695

    • DOI

      10.1002/chem.201301350

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium(III)-catalyzed Oxidative Coupling through C–H Bond Cleavage Directed by Phosphinoxy Groups2013

    • 著者名/発表者名
      Yuto Unoh, Yuto Hashimoto, Daisuke Takeda, Koji Hirano, Tetsuya Satoh and Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 15 号: 13 ページ: 3258-3261

    • DOI

      10.1021/ol4012794

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed C3-Selective Alkenylation of Substituted Thiophene-2-Carboxylic Acids and Related Compounds2013

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Iitsuka, Petra Schaal, Koji Hirano, Tetsuya Satoh, Carsten Bolm and Masahiro Miura
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 78 号: 14 ページ: 7216-7222

    • DOI

      10.1021/jo4011969

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium-Catalyzed Regioselective C-H Alkenylation Directed by a Free Amino Group2013

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Suzuki, Koji Hirano, Tetsuya Satoh, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 15 号: 15 ページ: 3990-3993

    • DOI

      10.1021/ol401779h

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium-Catalyzed ortho-Alkenylation of Phenylphosphine Oxides through Regio- and Stereoselective Alkyne Insertion into C-H Bond2013

    • 著者名/発表者名
      Masaki Itoh, Yuto Hashimoto, Koji Hirano, Tetsuya Satoh and Masahiro Miura
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 78 号: 16 ページ: 8098-8104

    • DOI

      10.1021/jo401393b

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Approach to Benzophosphole Oxides through Silver- or Manganese-Mediated Dehydrogenative Annulation Involving C-C and C-P Bond Formation2013

    • 著者名/発表者名
      Yuto Unoh, Koji Hirano, Tetsuya Satoh, Masahiro Miura
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 52 号: 49 ページ: 12975-12979

    • DOI

      10.1002/anie.201307211

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Decarboxylative and Dehydrogenative Coupling of Maleic Acids with Alkynes and Alkenes2013

    • 著者名/発表者名
      Masaki Itoh, Masaki Shimizu, Koji Hirano, Tetsuya Satoh and Masahiro Miura
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 78 号: 22 ページ: 11427-11432

    • DOI

      10.1021/jo401992d

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Rhodium- and Ruthenium-Catalyzed Regioselective C-H Functionalization2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 学会等名
      The 41st International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre (Singapore)
    • 年月日
      2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C-H 官能基化2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 学会等名
      第41 回有機金属化学セミナー
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カルボン酸類および関連化合物の触媒的直截変換反応2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 学会等名
      分子活性化第6回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 配向基を利用した芳香環への直接置換基導入法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 学会等名
      研究会 金属新機能場の開発を目指して
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C-H 官能基化2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 学会等名
      第40 回有機金属化学セミナー
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transition-Metal-Catalyzed Dehydrogenative Coupling through Carboxyl Group-Directed C-H Bond Cleavage2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Molecular Activation
    • 発表場所
      Sheraton Steamboat Resort
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chelation-Assisted Direct C-H Functionalization under Transition-Metal Catalysis under Transition-Metal Catalysis2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 学会等名
      The 15th Asian Chemical Congress
    • 発表場所
      Resorts World Sentosa Convention Centre
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Science of Synthesis, (Vol. Catalytic Transformations via C―H Activation)2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 出版者
      Georg Thieme
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions and More2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 総ページ数
      37
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Science of Synthesis, (Vol. Catalytic Transformations via C-H Activation)2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 出版者
      Georg Thieme
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Transition-Metal-Mediated Aromatic Ring Construction2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 哲也
    • 総ページ数
      35
    • 出版者
      John Wiley and Sons
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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