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2019 年度 実績報告書

超分子反応場による立体選択性制御法の開拓

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 15H05810
研究機関名古屋大学

研究代表者

石原 一彰  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40221759)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード有機化学 / 触媒 / 超分子化学 / 自己組織化 / 化学プロセス
研究実績の概要

酸塩基複合化学を基盤に超分子触媒を精密設計し、その触媒活性中心近傍に所望の反応遷移状態を安定化するための反応場を構築し、高難度分子変換を制御することを研究目的として実施した。2019年度の主な成果を以下に記す。
(1)エナンチオ選択的かつ化学選択的Strecker型反応に有効な光学活性ビナフチルスルホン酸ジリチウム塩触媒を開発し、光学活性α-アミノニトリルの不斉合成及びその後のα-アミノ酸への誘導に成功した。
(2)2-ナフトール類のエナンチオ選択的ホモカップリング反応に有効な鉄(II)-キラルビス(ホスフィンオキシド)錯体触媒を開発し、光学活性1,1'-ビナフトール誘導体の不斉合成に成功した。1,1'-ビナフチル基の7,7'及び6,6'位への置換基誘導体の不斉合成に特に有効であった。
(3)キラル第四級アンモニウム次亜ヨウ素酸塩を触媒に、オキソンを酸化剤に用いるアレノール類のエナンチオ選択的スピロラクトン化反応、スピロエーテル環化反応、及びスピロアミノ環化反応を開発した。酸性のオキソンが効果的であったことから、不斉誘導には水素結合が重要な働きをしていることが示唆される。
(4)デザイン型第四級アンモニウムヨウ化物を触媒前駆体に過酸化水素を酸化剤に用いて化学選択的なortho-キノンメチドの調製方法とタンデム反応の開発に成功した。
(5)鉄(III)トリフラートをラジカルカチオン開始剤に用いる電子不足な基質を用いる[4+2]及び配向選択的[2+2]環化付加反応を開発した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 備考 (3件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Chemoselective oxidative generation of ortho-quinone methides and tandem transformations2020

    • 著者名/発表者名
      Muhammet Uyanik, Kohei Nishioka, Ryutaro Kondo, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Nat. Chem.

      巻: 12 ページ: 353-362

    • DOI

      10.1038/s41557-020-0433-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radical cation-induced crossed [2 + 2] cycloaddition of electron-deficient anetholes initiated by iron(III) salt2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Horibe, Kei Katagiri, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 960–963 ページ: 960-963

    • DOI

      10.1002/adsc.201901337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemoselective oxidative spiroetherification and spiroamination of arenols using I+/Oxone catalysis2020

    • 著者名/発表者名
      Muhamet Uyanik, Naoto Sahara, Outa Katade, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 22 ページ: 560-564

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b04324

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cationic iron(III) salt as an initiator for radical cation-induced [4 + 2] cycloaddition2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Horibe, Shuhei Ohmura, Kei Katagiri, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Asian J. Org. Chem.

      巻: 9 ページ: 395-398

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900749

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initiators for radical cation-induced [2 + 2]- and [4 + 2]-cycloadditions of electron-rich alkenes2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Horibe, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 49 ページ: 107-113

    • DOI

      10.1246/cl.190790

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly active chiral dilithium(I) binaphthyldisulfonate catalysts for enantio- and chemoselective Strecker-type reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Kosuke Nishio, Takuya Mochizuki, Keisuke Nishikawa, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 9 ページ: 8178-8196

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b04322

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective oxidative coupling reaction of 2-naphthol derivatives catalyzed by chiral diphosphine oxide-iron(II) complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Horibe, Keita Nakagawa, Takashi Hazeyama, Kazuaki Takeda, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 55 ページ: 13677-13680

    • DOI

      10.1039/c9cc07834g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-performance ammonium hypoiodite/Oxone catalysis for enantioselective oxidative dearomatization of arenols2019

    • 著者名/発表者名
      Muhammet Uyanik, Takehiro Kato, Naoto Sahara, Outa Katade, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 9 ページ: 11619-11626

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b04322

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation of alcohols and amines2019

    • 著者名/発表者名
      Muhammet Uyanik, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Patai’s Chemistry of Functional Groups

      巻: なし ページ: 261-306

    • DOI

      10.1002/9780470682531.pat0945

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 塩化鉄(III)を用いた芳香族ラジカルカチオンの単離と反応性2019

    • 著者名/発表者名
      堀部貴大,大村修平,石原一彰
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 64 ページ: 297-304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ホウ素Lewis酸-キラルリン酸複合触媒を用いるマルチ選択的[2+2]/[4+2]付加環化反応2019

    • 著者名/発表者名
      波多野学,石原一彰
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 70 ページ: 634-642

    • 査読あり
  • [雑誌論文] デザイナーC2対称ジアミド型キラルヨードアレーン触媒2019

    • 著者名/発表者名
      ウヤヌク ムハメット、石原 一彰
    • 雑誌名

      TCIメール

      巻: 182 ページ: 2-16

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Designer C2-symmetric Chiral Diamide-type Organoiodine Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Muhammet Uyanik and Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      TCIMAIL

      巻: 182 ページ: 2-14

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ハロゲン結合を利用する触媒反応の開発2020

    • 著者名/発表者名
      石原一彰
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 招待講演
  • [学会発表] ヨウ素を触媒や反応剤に用いる反応開発2019

    • 著者名/発表者名
      石原一彰
    • 学会等名
      CIRICセミナー No. 2「ハロゲン結合の化学 ~ヨウ素の高度利用をめざして~」
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルπ-Cu(II)触媒を用いるエナンチオ選択的α-フッ素化反応2019

    • 著者名/発表者名
      石原一彰
    • 学会等名
      モレキュラーキラリティーシンポジウム2019
  • [学会発表] Rational Design of High-Performance Catalysts on Acid-Base Combination Chemistry2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ishihara
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Organic Reactions and Processes, Syntheses and Methods for Efficient and Novel Organic Reactions and Processes
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Green Catalysis on Esterifcation, Amidation, and Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ishihara
    • 学会等名
      TCIA 2019 Taiwan Chemistry Forum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of highly efficient catalytic esterification, amidation, and oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ishihara
    • 学会等名
      Organic Seminar (Host: Prof. Jeffrey Chi-Sheng Wu and TCIA), National Taiwan University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enantio- and site-selective α-fluorination of N-acyl-3,5-dimethylpyrazoles catalyzed by chiral π-Cu(II) complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ishihara, Kazuki Nishimura, Katsuya Yamakawa
    • 学会等名
      1st International Conference of Noncovalent Interractions (ICNI)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enantio- and site-selective α-fluorination of N-acyl-3,5-dimethylpyrazoles catalyzed by chiral π-Cu(II) complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ishihara, Kazuki Nishimura, Katsuya Yamakawa
    • 学会等名
      HALCHEM IX
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 中分子酸塩基複合触媒の合理的設計2019

    • 著者名/発表者名
      石原一彰
    • 学会等名
      学術講演会、主催:神戸大学大学院工学研究科 界面科学コロキウム、共催:名大鏡友会関西支部
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルπ-Cu(II)触媒によるエナンチオ選択的α-フッ素化反応2019

    • 著者名/発表者名
      石原一彰、西村和揮、山川勝也
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会第12回シンポジウム(名古屋)
  • [学会発表] 触媒の匠の挑戦:作れるモノから作りたいモノへ2019

    • 著者名/発表者名
      石原一彰
    • 学会等名
      テクノフェア名大2019 市民公開セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸塩基複合化学を基盤とする高機能ハロゲン酸化触媒の設計2019

    • 著者名/発表者名
      石原一彰
    • 学会等名
      東京工業大学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Chiral Macrocyclic O-Shaped Catalysts for Enantioselective Addition of Lithium Acetylides to Simple Ketones2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ishihara, Manabu Hatano, Kenji Yamashita
    • 学会等名
      第4回精密制御反応場国際シンポジウム
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 石原研究室 - Ishihara Group

    • URL

      https://www.ishihara-lab.net/

  • [備考] 【プレスリリース】名古屋大学「ヨウ素を触媒に『キノンメチド』の実用的生成法を開発」

    • URL

      http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20200330_engg1.pdf

  • [備考] 【日本の研究】名古屋大学「ヨウ素を触媒に『キノンメチド』の実用的生成法を開発」

    • URL

      https://research-er.jp/articles/view/87686

  • [産業財産権] カルボン酸アミド化合物の製造方法及び触媒並びにフロー製造システム2020

    • 発明者名
      石原一彰,堀部貴大
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-022753
  • [産業財産権] カルボン酸エステル合成用触媒、およびカルボン酸エステルの製造方法2020

    • 発明者名
      石原一彰,波多野学
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-037262
  • [産業財産権] カルボン酸エステル合成用触媒、およびカルボン酸エステルの製造方法2020

    • 発明者名
      石原一彰,波多野学
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-036987

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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