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2012 年度 実績報告書

遷移金属クラスター錯体の示す特異性の解明と触媒機能開発

計画研究

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 22105010
研究機関大阪大学

研究代表者

真島 和志  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70159143)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード合成化学 / 不斉合成 / 不斉水素化反応 / イソキノリン / テトラヒドロイソキノリン
研究実績の概要

キノキサリンの不斉水素化においてアニリン誘導体を添加すると、生成物の収率・鏡像体過剰率が向上することをすでに見いだしているが、本系において脂肪族アミンを添加すると反応がまったく進行しないという結果を得た。この結果から、イソキノリン類やピリジン類の不斉水素化が困難な原因の一つとして考えられていた生成する環状アミンの触媒毒としての作用を明らかとすることができた。この結果から、環状アミンのイリジウムへの配位を阻害することにより、触媒の失活を抑え効率的に反応が進行させることができると考え、環状アミンの配位を阻害する手法として、基質である複素芳香環化合物とブレンステッド酸との塩を形成することにより解決することができた。すなわち、イソキノリン塩酸塩を基質として用いた場合、水素化生成物は系中に存在するブレンステッド酸と塩を形成し、イリジウムに配位することができなくなる。また、基質の塩を形成することで基質の芳香族性を崩し、反応性の向上が見込める。そこで3-フェニルイソキノリン塩酸塩を用いて検討を行ったところ、予想通り、高い転化率、エナンチオ選択性で反応が進行した。一方、塩を形成していない3-フェニルイソキノリンでは中程度の転化率、エナンチオ選択性に留まった。
最適化した条件で基質一般性の検討を行ったところ、種々の3位置換イソキノリン類は高エナンチオ選択的に反応が進行することが分かった。また、1位置換イソキノリン類は、80 #186;Cという高温を要するものの効率良く反応が進行し、対応する生成物が高い鏡像体過剰率で得られた。さらに、1,3位に置換基を有する基質も適用可能であり、高ジアステレオ選択的かつ高エナンチオ選択的に反応が進行した。

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

当初の計画である含窒素複素環状化合物の不斉水素化反応に優れたイリジウム触媒系を構築できたことから、今後、多様な基質に展開できる準備が整った段階である。このような状況であることからおおむね順調であると判断している。

今後の研究の推進方策

研究成果に記載したように光学活性複核遷移金属錯体による高効率不斉水素化触媒の開発は順調であり、よりチャレンジングな置換ピリジンの不斉水素化反応に挑戦する計画である。
さらに、平成25年度は、剛直な支持配位子を持つ複核遷移金属錯体による炭素ー炭素結合形成反応の開発にも取り組む計画である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Hydrogenation of Isoquinolinium Salts Catalyzed by Chiral Iridium Complexes: Direct Synthetic Protocol for Optically Active 1,2,3,4-Tetrahydroisoquinolines2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Iimuro, Kenta Yamaji, Sathaiah Kandula, Takuto Nagano, Yusuke Kita, and Kazushi Mashima
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 2046-2050

    • DOI

      10.1002/anie.201207748

    • 査読あり
  • [雑誌論文] General Asymmetric Hydrogenation of 2-Alkyl- and 2-Aryl-Substituted Quinoxaline Derivatives Catalyzed by Iridium-Difluorphos: Unusual Halide Effect and Synthetic Application2012

    • 著者名/発表者名
      Damien Cartigny, Farouk Berhal, Takuto Nagano, Phannarath Phansavath, Tahar Ayad, Jean-Pierre Genet, Takashi Ohshima, Kazushi Mashima, Virginie Ratovelomanana-Vidal
    • 雑誌名

      J. Org. Chem

      巻: 77 ページ: 4544-4556

    • DOI

      10.1021/jo300455y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Additive Effects of Amins on Asymmetric Hydrogenation of 2-Substituted Quinoxalines Catalyzed by Chiral Iridium Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      akuto Nagano, Atsuhiro Iimuro, Rino Schwenk, Takashi Ohshima, Yusuke Kita, Antonio Togni, and Kazushi Mashima
    • 雑誌名

      Chem Eur. J.

      巻: 18 ページ: 11578-11592

    • DOI

      10.1002/chem201201366

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aluminum Triflate as a Powerful Catalyst for Direct Nucleophilic Substitution of Alcohols Including Electron-Withdrawing Group-Substituted Benzhydrols2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ohshima, Junji Ipposhi, Yasuhito Nakahara, Ryozo Shibuya, and Kazushi Mashima
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 354 ページ: 2447#8211;2452

    • DOI

      10.1002/adsc.201200536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Platinum-Catalyzed Direct Amination of Allylic Alcohols with Aqueous Ammonia for Selective Synthesis of Primary Allylamines2012

    • 著者名/発表者名
      Kalpataru Das, Yasuhito Nakahara, Ryozo Shibuya, Nicolas Germain, Takashi Ohshima, and Kazushi Mashima
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 51 ページ: 150-154

    • DOI

      10.1002/anie.201106737

    • 査読あり
  • [学会発表] 光学活性イリジウム二核錯体による多置換イソキノリン類の触媒的不斉水素化反応2013

    • 著者名/発表者名
      長野卓人・山地健太・飯室敦弘・Kandula Sathaiah・喜多佑介・真島和志
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学 びわこ・くさつキャンパス (滋賀)
    • 年月日
      2013-03-23
  • [学会発表] 光学活性イリジウム二核錯体を用いたキノキサリン類の不斉水素化におけるアミン添加効果とその反応機構解明2012

    • 著者名/発表者名
      長野卓人・飯室敦弘・喜多佑介・真島和志
    • 学会等名
      第102回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場(東京)
    • 年月日
      2012-11-08
  • [学会発表] Tetrazinc Clusters as Catalysts for Chemoselective Esterification2012

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Mashima
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Organometallics and Catalysis
    • 発表場所
      北京大学 (中国)
    • 年月日
      2012-10-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhanced Positive Feedback in Asymmetric Hydrogenation of 2-substituted Quinoxalines by Chiral Iridium Complexes: Amine-promoted Bifunctional Mechanism2012

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Mashima
    • 学会等名
      18th International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • 発表場所
      Toulouse (France)
    • 年月日
      2012-07-13
    • 招待講演
  • [学会発表] 白金触媒を活用したアリルアルコールの水酸基活性化による直接アミノ化及び直接アルキル化反応の開発2012

    • 著者名/発表者名
      澁谷亮三、中原靖人、Das Kalpataru、真島和志、大嶋孝志
    • 学会等名
      第101回有機合成シンポジウム春
    • 発表場所
      慶應義塾大学薬学部(東京)
    • 年月日
      2012-06-05
  • [備考] 真島研究室 研究内容

    • URL

      http://www.organomet.chem.es.osaka-u.ac.jp/

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公開日: 2018-02-02  

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