• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

高活性容積可変反応場での分子変換反応

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 15H05803
研究機関大阪大学

研究代表者

生越 専介  大阪大学, 工学研究科, 教授 (30252589)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワードN-ヘテロサイクリックカルベン / 二酸化炭素 / 混合酸無水物
研究実績の概要

NHCの電子的および立体的な特徴はNi(CO)n(NHC) におけるCO伸縮振動や分子構造から評価される。そこで、PoxImを用いたニッケルカルボニル錯体Ni(CO)n(PoxIm) (n = 2, 3) を合成した。窒素上にPh基を有する1とNi(cod)2のTHF溶液に対して、N-ホルミルサッカリンとトリエチルアミンとの反応により系中発生させた3当量のCOを反応させた。 その結果、Niに対して1がカルベンとホスホリル基で配位した錯体2が収率98%にて生成した 。錯体2のIRを固体状態にて測定したところ、1882.5, 1975.1 cm-1にCO伸縮振動が観測された。錯体2の31P NMR (C6D6, 22 °C) を測定した結果、68.1 ppmにホスホリル基由来のケミカルシフトが観測された。これは遊離状態の1 (31P 62.0) に比べ低磁場シフトして観測されていることから、ホスホリル基のNiに対する配位が示唆される。一方、1とNi(cod)2のトルエン溶液に対して、過剰量のCOを加えた結果、カルベンのみが配位した錯体3が収率96%にて生成した。錯体3におけるCO伸縮振動は1944.2, 1969.3, 2046.5 cm-1に観測された。また、ホスホリル基由来のケミカルシフトは31P 59.2であり、1に比べて顕著な変化が観測されないことから、ホスホリル基はNiに対して配位していないと考えられる。以上の結果より、適切な反応条件 (COの圧力、溶媒) を選択することで、PoxImの配位形式を変えながらNi(CO)2(PoxIm) およびNi(CO)3(PoxIm)の両方が合成できることを見出した。

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

N-ヘテロ環状カルベン (NHC) は有機金属錯体の配位子や有機分子触媒として広く利用されており、有機合成化学における重要なツールの1つである。 当研究室では、窒素上にホスフィンオキシドを導入したN-phosphine oxide-substituted imidazolylidene (PoxIm) を合成し、ホスホリル基の回転による反応空間の変化を鍵としたルイス酸-ルイス塩基付加体からのFrustrated Lewis Pair (FLP) の自在発生や、求核的なカルベンと求電子的なリンを活用した二酸化炭素の非対称ケトンへのワンポット変換へと利用してきた。 一方、PoxImは分子内にカルベンとホスホリル基という反応性の異なる二つのルイス塩基部位を有しているため、遷移金属に対して単座または二座の配位子として作用することが期待される。本研究では、PoxImの配位子としての電子的および立体的な特徴を明らかにするため、種々のNi錯体を合成した。今回合成したNi錯体は、溶液中だけではなく、固体状態においても一酸化炭素の配位、脱離を可逆的に進行させる。このような例は非常に珍しい例であり、本研究において設計した配位子による新しい機能である。

今後の研究の推進方策

ニッケルのみならず、種々の遷移金属錯体に対してN-phosphine oxide-substituted imidazolylidene (PoxIm)を導入する事で新たな機能を付与した錯体を合成し、新規錯体触媒の設計と合成を行う。
また、これまでの研究成果のまとめを積極的に進める。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Highly Atom Economical Molecular Transformation via Hetero-Nickelacycle2017

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 90 ページ: 1401~1406

    • DOI

      doi.org/10.1246/bcsj.20170268

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] N-Phosphine Oxide-Substituted Imidazolylidenes (PoxIms): Multifunctional Multipurpose Carbenes2017

    • 著者名/発表者名
      Hazra Sunit、Hoshimoto Yoichi、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 23 ページ: 15238~15243

    • DOI

      doi.org/10.1002/chem.201703644

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphorylation of Isocyanates and Aldehydes Mediated by Multifunctional N-Phosphine Oxide-substituted Imidazolylidenes2017

    • 著者名/発表者名
      Hoshimoto Yoichi、Asada Takahiro、Hazra Sunit、Ohashi Masato、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 1211~1213

    • DOI

      doi.org/10.1246/cl.170475

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nickel(0)-catalyzed Coupling Reactions of Carbonyls and Alkenes with Reducing Reagents Giving Six- and Seven-membered Benzocycloalkanols2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yukari、Hoshimoto Yoichi、Kumar Ravindra、Ohashi Masato、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 1096~1098

    • DOI

      doi.org/10.1246/cl.170394

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-step synthesis of chiral fused tricyclic scaffolds from phenols via desymmetrization on nickel2017

    • 著者名/発表者名
      Kumar Ravindra、Hoshimoto Yoichi、Tamai Eri、Ohashi Masato、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00068-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of Polycyclic γ-Lactams by Catalytic Carbonylation of Ene-Imines via Nickelacycle Intermediates2017

    • 著者名/発表者名
      Hoshimoto Yoichi、Ashida Keita、Sasaoka Yukari、Kumar Ravindra、Kamikawa Ken、Verdaguer Xavier、Riera Antoni、Ohashi Masato、Ogoshi Sensuke
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 ページ: 8206~8210

    • DOI

      doi.org/10.1002/anie.201703187

    • 査読あり
  • [学会発表] Ni(0)/NHC 錯体を用いた炭素-フッ素結合切断反応2018

    • 著者名/発表者名
      井宮弘人、Andrella Nicholas Orlando、星本陽一、大橋理人、生越専介
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] Phosphorylation of Carbon-Oxygen Bond with N-Phosphine Oxide-Substituted Imidazolylidenes2018

    • 著者名/発表者名
      ASADA,Takahiro; HAZRA, Sunit; HOSHIMOTO, Yoichi; OGOSHI, Sensuke
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] Ni(0)触媒を用いたエンインのポーソンカーン反応及び環化異性化反応2018

    • 著者名/発表者名
      西村知華、大西輝、星本陽一、大橋理人、生越専介
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] 6員環アザニッケルエノラートを経由するシクロプロピルイミン類の変換反応2018

    • 著者名/発表者名
      植田雄剛、玉置喬士、星本陽一、大橋 理人、生越専介
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] 高反応性ルイス酸-塩基会合体を触媒、水素を還元剤とするアミンの還元的アルキル化2017

    • 著者名/発表者名
      木下拓也、星本陽一、生越専介
    • 学会等名
      第44回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを有するN-ヘテロ環状カルベンを用いたNi錯体の合成と反応性2017

    • 著者名/発表者名
      山内泰宏、木下拓也、星本陽一、大橋理人、生越専介
    • 学会等名
      第44回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] ホスフィンイミドを導入した新規N-ヘテロ環状カルベンの合成と反応性に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      日野上貴哉、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      第44回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] 遷移金属フリーかつ水素を還元剤とするアミンの触媒的還元的アルキル化2017

    • 著者名/発表者名
      木下拓也、星本陽一、生越專介
    • 学会等名
      第10回有機触媒シンポジウム
  • [学会発表] Enantioselective Desymmetrization Strategy by Oxidative Cyclization on Nickel: Expedient Access to Fused Tricyclic Scaffolds2017

    • 著者名/発表者名
      Sensuke Ogoshi, Ravindra Kumar, Yoichi Hoshimoto, Masato Ohashi
    • 学会等名
      The12th International Conference on Cutting-edge Organic Chemistry inAsia (ICCEOCA-12)
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規N-ヘテロ環状カルベン-ルイス酸錯体の合成と反応性に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      日野上貴哉、Hazra Sunit、星本陽一、大橋理人、生越專介
    • 学会等名
      第7回CSJフェスタ2017
  • [学会発表] Ni(0)触媒を用いたイミンとアルケン、一酸化炭素との [2+2+1] 不斉環化付加反応による多環式γ-ラクタム合成2017

    • 著者名/発表者名
      芦田慶太、David E. Scott、星本陽一、大橋理人、生越専介
    • 学会等名
      第47回複素環化学討論会
  • [学会発表] 0価ニッケル触媒を用いたエン-イミンと一酸化炭素との[2+2+1]不斉環化付加反応2017

    • 著者名/発表者名
      芦田慶太、David. E. Scott、星本陽一、大橋理人、生越専介
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
  • [学会発表] Transformation of Tetrafluoroethylene by Ubiquitous Metal. Isolation and Reactivity of Intermediate Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Sensuke Ogoshi
    • 学会等名
      the 19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis(OMCOS19)
    • 国際学会
  • [学会発表] Ni(0)-Catalyzed Intramolecular [2+2+1] Cycloaddition of Ene-Imines with Carbon Monoxide Leading to Polycyclic γ-Lactams2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Ashsida, Yoichi Hoshimoto, Masato Ohashi, Sensuke Ogoshi
    • 学会等名
      the 19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis(OMCOS19)
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanistic Studies on Thermal Revival of Frustrated Lewis Pairs from Carbene-Borane Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kinoshita, Sunit Hazra, Yoichi Hoshimoto, Sensuke Ogoshi
    • 学会等名
      The 12th International Conference of Heteroatom Chemistry(ICHAC-12)
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi