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2016 年度 実績報告書

精密多点制御を実現する触媒反応活性点の設計と有用物質変換への応用

計画研究

研究領域高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出
研究課題/領域番号 15H05802
研究機関北海道大学

研究代表者

松永 茂樹  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (50334339)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード触媒 / 不斉触媒 / 多核触媒 / 協奏触媒 / 不斉合成
研究実績の概要

新たな金属の組み合わせを可能とする新規シッフ塩基配位子として、キラルスルホキシドを組み込んだ配位子の合成法を確立した。まず、キラルスルホキシドユニットを、合成途中でのラセミ化を最小限に抑えた形で合成する条件を精査し、反応条件を確立した。さらにシッフ塩基の合成、さらには各種錯体の調整法の確立を行った。今後は、各複核錯体の触媒性能を精査していく。
また、キラル二核ロジウム触媒を駆使することで、スピロ骨格を有するカルボン酸を合成するルートを確立した。合成したスピロキラルカルボン酸は抗体認識サンプルとして共同研究者へと提供した。また、新たな二核錯体としてパラジウムーニッケル、パラジウムーコバルト錯体の調製について予備的検討を実施した。今後は、キラルルテニウム錯体の調製法の確立と機能評価を進め、パラジウム二核錯体についても特徴的な触媒性能を探索する。
不斉C-H官能基化に関しては、共同研究者より提供されたキラルスルホン酸を基盤にさらに構造修飾を検討した。キラルスルホン酸への直接的な官能基導入は困難であることが判明したため、まずはビナフトールを出発原料として、既知法に従い6、6’位への置換基の導入、続けてスルホン酸への変換を行うルートを検証した。スルホン酸への変換は既知条件ではうまくいかなかったため、再度、条件を精査し、結果としてビナフチル6、6位にブロモ基を導入したスルホン酸の合成法を新たに確立した。さらに、6、6位にブロモ基を導入したことで、立体選択性が高まるということを重要な知見を得た。今後は、電子的効果について徹底的に検証を実施する。特にトリフルオロメチル基やクロロ基などを重点的に検討していく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

領域内班員との共同研究を幅広く実施している。共同研究の中には思うような成果が得られなかったものもあるが、2件については、順調に成果が得られつつ有り、新学術領域の意義に沿った新たな研究展開が順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

まずは順調に進んでいる共同研究について、最優先で検討を進める。また、想定通りにはうまくいかなかった共同研究については、新たな切り口で再度、取組むことで本領域の後半で成果の芽が得られるようにしたい。また、独自の複核錯体として、タンパク場での使用を視野にいれた錯体合成についても検討を開始していくことで、手広く共同研究を実施していく土台とする。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Diastereo- and Enantioselective Construction of 6,7-Dioxabicyclo[2.2.1]heptane Derivatives by a Dirhodium(II)-Catalyzed Intramolecular C-H Insertion Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa, T.; Imai, K.; Ito, M.; Takeda, K.; Anada, M.; Matsunaga, S.; Hashimoto, S.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 95 ページ: 1211-1229

    • DOI

      DOI: 10.3987/COM-16-S(S)72

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Site- and Regioselective Monoalkenylation of Pyrroles with Alkynes via Cp*CoIII Catalysis2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, R.; Ikemoto, H.; Kanai, M.; Yoshino, T.; Matsunaga, S.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 ページ: 5732-5735

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.orglett.6b02997

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cp*CoIII-Catalyzed Dehydrative C-H Allylation of 6-Arylpurines and Aromatic Amides Using Allyl Alcohols in Fluorinated Alcohols2016

    • 著者名/発表者名
      Bunno, Y.; Murakami, N.; Suzuki, Y.; Kanai, M.; Yoshino, T.; Matsunaga, S.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 ページ: 2216-2219

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.orglett.6b00846

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cationic Cp*Co(III) Catalysis for C-H Bond Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga, S.
    • 学会等名
      19th HU-SNU Joint Symposium on New Frontiers on Chemical Pharmaceutical Sciences
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-11-24 – 2016-11-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高原子価カチオン性コバルト触媒の開発とC-H官能基化反応2016

    • 著者名/発表者名
      松永茂樹
    • 学会等名
      第13回触媒相模セミナー
    • 発表場所
      相模中央研究所(神奈川・海老名市))
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 第1列遷移金属触媒を駆使する精密有機合成2016

    • 著者名/発表者名
      松永茂樹
    • 学会等名
      薬学シンポジウム2016有機化学の先進的ビジョン
    • 発表場所
      金沢大学(石川・金沢市)
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Cationic Cp*Co(III) Catalysis for C-H Bond Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga, S.
    • 学会等名
      4th Lower Saxonian Catalysis Symposium
    • 発表場所
      Braunschweig(ドイツ)
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cationic Cp*Co(III) Catalysis for C-H Bond Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga, S.
    • 学会等名
      3rd International Conference on Organometallics and catalysis (OM & Cat 2016)
    • 発表場所
      Seoul(韓国)
    • 年月日
      2016-08-28 – 2016-08-30
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First-Row Transition Metal Catalysis for Atom-Efficient Organic Synthesis ~Dinuclear Schiff Base Asymmetric Catalysis & Cationic Cp*Co(III) Catalysis~2016

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga, S.
    • 学会等名
      Lecture at Pusan National University
    • 発表場所
      Busan(韓国)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-25
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First-Row Transition Metal Catalysis for Atom-Efficient Organic Synthesis ~Dinuclear Schiff Base Asymmetric Catalysis & Cationic Cp*Co(III) Catalysis~2016

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga, S.
    • 学会等名
      Lecture at Chungbuk National University
    • 発表場所
      Chungbuk(韓国)
    • 年月日
      2016-05-24 – 2016-05-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First-Row Transition Metal Catalysis for Atom-Efficient Organic Synthesis ~Dinuclear Schiff Base Asymmetric Catalysis & Cationic Cp*Co(III) Catalysis~2016

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga, S.
    • 学会等名
      Lecture at Seoul National University
    • 発表場所
      Seoul(韓国)
    • 年月日
      2016-05-23 – 2016-05-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 薬品製造化学研究室 発表論文

    • URL

      http://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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