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配位感応型キラリティを示す低配位ホスフィンの立体制御と高活性不斉触媒の開発

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 25109518
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

伊藤 繁和  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (00312538)

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
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード触媒 / キラリティ / 合成化学 / 超分子化学
研究実績の概要

本研究では、本来はアキラルな低配位ホスフィンが金属原子と錯体形成することによってキラリティを示す構造に変化することに着目し、低配位ホスフィン構造の高いパイ受容性の活用を念頭に置きつつ「配位感応性」を制御することと、高性能の均一系触媒を開発することを目的とする。
1)もともと平面構造であるDPCB(3,4-ジホスフィニデンシクロブテン)にふたつのAuClユニットが配位するとP=C-C=P骨格が顕著にねじれてC2形となる。このClアニオンをビナフチル骨格を有する剛直な軸不斉アニオンに変換することによってねじれDPCB構造が単一のヘリシティに制御されることをCDスペクトルおよびDFT計算によって確認・解析した。立体選択性は低かったものの、DPCB-二核塩化金錯体とキラル銀塩を併用する条件で触媒的不斉分子内環化反応が進行することを確認した。
2)基本的には平面構造のDPCB骨格であるが、1,2-位置換基に共役系構造を導入することによって若干C2形に歪むことがX線構造解析および計算化学によって示唆された。また、このねじれの度合いが1,2-置換基によって有意に依存している可能性も見出された。さらに、DPCBそのものがねじれる度合いが、二核金錯体における歪みの度合いと対応する傾向もみられた。
3)含窒素複素環構造と低配位リン原子を組み合わせた配位子を導入した塩化金錯体がアセチレン部位の活性化を起点とする触媒的分子変換反応において強い触媒活性を示すことを見出した。これは、複素環にふくまれる3配位窒素からのパイ電子供与性によってLUMO準位が高められているものの、触媒反応におけるカチオン状態が安定化される効果が大きく影響しているためと考えられる。

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

    (28件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Paradigm Shift from Alkaline (Earth) Metals to Early Transition Metals in Metalorganofluorine Chemistry: Perfluoroalkyl Titanocene(III) Reagents in situ Prepared via Not Titanocene(II) but Titanocene(III) Species2014

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiu, R. Hashimoto, Y. Nakamura, K. Aikawa, S. Ito, K. Mikami
    • 雑誌名

      Cehm. Eur. J.

      巻: 20 号: 8 ページ: 2382-2386

    • DOI

      10.1002/chem.201303089

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct alpha-Siladifluoromethylation of Lithium Enolates with Ruppert-Prakash Reagent via C-F Bond Activation2014

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, T. Iida, K. Aikawa, S. Ito, K. Mikami
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 20 号: 10 ページ: 2750-2754

    • DOI

      10.1002/chem.201304473

    • 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] Theoretical Studies on the Intramolecular Cyclization of 2,4,6-t-Bu3C6H2P=C: and Effects of Conjugation between the P=C and Aromatic Moieties2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshifuji, S. Ito
    • 雑誌名

      Beilstein J. Org. Chem.

      巻: 10 ページ: 1032-1036

    • DOI

      10.3762/bjoc.10.103

    • 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] Preparation via Sterically Promoted SN2’ Substitution and Structural Characteristics of a Mes*-Substituted Tertiary Ethynylphosphine2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, M. Nanko, K. Mikami
    • 雑誌名

      Heteroatom Chem.

      巻: 25 号: 5 ページ: 422-427

    • DOI

      10.1002/hc.21182

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] π-Extended DPCB for Activation-Free Homogeneous Gold Catalysis2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, M. Nanko, K. Mikami
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 6 号: 8 ページ: 2292-2297

    • DOI

      10.1002/cctc.201402158

    • 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] Formation of Phosphanoxy-Substituted Phosphaalkenes via Serically Promoted Cleavage of the P=P Diphosphene Bond2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, S. Okabe, Y. Ueta, K. Mikami,
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 号: 65 ページ: 9204-9206

    • DOI

      10.1039/c4cc03274h

    • 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] Trang Thi Thu Ngo Koichi Mikami, Silyl Effects on 1,3-Diphospha- cyclobutane-2,4-diyl: Ring-Opening of Tetra- hydrofuran and Promotion of Reductive P-C Cleavage2013

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Ito
    • 雑誌名

      Chem.Asian J.

      巻: Vol.8 号: 9 ページ: 1976-1980

    • DOI

      10.1002/asia.201300564

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Through-space Electrostatic Interaction between the Electron-donating 1,3-Diphospha- cyclobutane-2,4-diyl Units2013

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Ito, Makoto Kobayashi, Koichi Mikami
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: Vol. 15 号: 13 ページ: 3404-3407

    • DOI

      10.1021/ol401456h

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective Synthesis, Structural Aspects, and NMR Properties of Stable C-Fluorinated Phosphaalkenes2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, T. Nakagawa, K. Mikami
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 号: 80 ページ: 9221-9223

    • DOI

      10.1039/c3cc45237a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Arylations for Study of the Air-Stable P-Heterocyclic Biradical: From Wide Electronic Tuning to Characterization of the Localized Radicalic Electrons2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, Y. Ueta, T. T. T. Ngo, M. Kobayashi, D. Hashizume, J.-i. Nishida, Y. Yamashita, K. Mikami
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 号: 46 ページ: 17610-17616

    • DOI

      10.1021/ja409625x

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorus Version of the Fritsch-Buttenberg-Wiechell Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshifuji, S. Ito
    • 雑誌名

      Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements

      巻: 188 号: 1-3 ページ: 140-145

    • DOI

      10.1080/10426507.2012.743144

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 開殻リン複素環構造によるHF捕捉2015

    • 著者名/発表者名
      植田恭弘、三上幸一、伊藤繁和
    • 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)
    • 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] キラル金錯体による触媒的不斉[4+2]環化付加反応の開発およびその反応機構解析2015

    • 著者名/発表者名
      南口晋毅、相川光介、伊藤繁和、三上 幸一
    • 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)
    • 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] 新規な動的キラルジホスフィン配位子を有する金錯体を用いた触媒的不斉反応の開発2015

    • 著者名/発表者名
      三嶋克幸、相川光介、伊藤繁和、三上幸一
    • 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)
    • 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] P=P二重結合の開裂反応を利用する新規低配位ホスフィンの合成と性質2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤繁和、岡部俊介、植田恭弘、三上幸一
    • 学会等名
      第68回有機合成化学協会関東支部シンポジウム(新潟シンポジウム)
    • 発表場所
      新潟大学(新潟)
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 安定ジホスフェンのP=P開裂を経由する新規ホスファアルケンの生成2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤繁和、岡部俊介、植田恭弘、三上幸一
    • 学会等名
      第41回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      宇部市文化会館(宇部)
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ピリミジンを直接導入した局在型リン複素環ビラジカルの合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      植田恭弘、三上幸一、伊藤繁和
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(仙台)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The Air-Stable P-Heterocyclic Singlet Biradical for OFET Devices2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, Y. Ueta, Y. Torihata, K. Mikami
    • 学会等名
      International Conference on Phosphorus Chemistry (ICPC2014)
    • 発表場所
      Dublin (Ireland)
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Directly Arylated P-Heterocyclic Biradicals by SNAr and Aryne Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueta, K. Mikami, S. Ito
    • 学会等名
      International Conference on Phosphorus Chemistry (ICPC2014)
    • 発表場所
      Dublin (Ireland)
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 配位感応型キラリティを示す低配位ホスフィンの立体制御と高活性不斉触媒の開発2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤繁和
    • 学会等名
      感応性化学種が拓く新物質科学 第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 年月日
      2014-06-17 – 2014-06-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fluoroaryl Techniques for Chemistry of the Air-Stable Localized Biradical2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, Y. Ueta, K. Mikami
    • 学会等名
      International Conference on Fluorine Chemistry (ICFC2014)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アラインを用いるリン複素環ビラジカルの構築2014

    • 著者名/発表者名
      植田恭弘、三上幸一、伊藤繁和
    • 学会等名
      第67回有機合成化学協会関東支部シンポジウム(横浜シンポジウム)
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2014-05-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アリールメチル基を導入したリン複素環ビラジカルの分子配列制御とFET特性2014

    • 著者名/発表者名
      鳥羽田雄志、三上幸一、伊藤繁和
    • 学会等名
      日本化学会第92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] アラインを用いた芳香環直結型リン複素環ビラジカルの合成および物性2014

    • 著者名/発表者名
      植田恭弘、三上幸一、伊藤繁和
    • 学会等名
      日本化学会第92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] Effects of P-Aryl Moiety on 1,3-Diphosphacyclobutane-2,4-diyl2013

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Ito, Trang Thi Thu Ngo, Yasuhiro Ueta, Koichi, Mikami
    • 学会等名
      15th Asian Chemical Congress
    • 発表場所
      Singapore (Singapore)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 直接アリール化を機軸とするリン複素環ビラジカルの物性制御2013

    • 著者名/発表者名
      植田恭弘、三上幸一、伊藤繁和
    • 学会等名
      第23回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Engineering and Spin Control of the Air-Stable Localized Biradical2013

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Ito, Yasuhiro Ueta, Trang Thi Thu Ngo, Koichi Mikami
    • 学会等名
      he 8th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 発表場所
      Osaka (Japan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ケイ素置換基が誘起するリン複素環ビラジカルの特異反応2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤繁和、ゴ チャン ティ トゥ、三上幸一
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府)
    • 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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