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2012 年度 実績報告書

不斉ニッケル触媒を用いた[2+2+2]環化付加反応における多点立体制御

研究課題

研究課題/領域番号 12J00505
研究機関大阪大学

研究代表者

西村 章  大阪大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワード不斉合成 / ニッケル / [2+2+2]環化付加 / エノン / アルキン / N-ヘテロサイクリックカルベン
研究概要

本研究では、不斉ニッケル触媒を用いた[2+2+2]環化付加反応における多点立体制御を目的としている。既に、ニッケル触媒を用いたエノンとアルキンとの[2+2+2]環化付加反応により立体中心を4カ所有する六員環化合物が合成できることを達成している。さらに、反応機構解明にも成功しており、不斉反応の開発にあたり、基礎的な部分において十分な知見を有している。
本年度は、上記の[2+2+2]環化反応を不斉反応へと展開した。[2+2+2]環化付加反応は、六員環化合物を一段階で合成できる有用な手法であるが、これまで報告されている不斉[2+2+2]環化付加反応において、構築できる不斉中心は多くても3点であり、また分子内反応である必要があった。そのため、4カ所の立体中心を一挙に作り上げる手法は一切なかった。
本研究では、先に示した問題点を克服し、かつ効率的な触媒系の開発に取り組んだ。種々検討した結果、キラルなN-ヘテロサイクリックカルベンを配位子として用いることで4つの不斉中心を有するシクロヘキセン化合物のエナンチオ選択的合成に成功した。本反応では、概ね良好な収率、高エナンチオ選択的に進行し、多様なシクロヘキセン化合物が合成可能である。
今後反応機構について、計算化学的手法を含めた詳細な機構研究を行う。本手法では、4つの立体中心を一段階で構築できるため、天然物や、医薬品合成などにおいて、合成手順の簡略化による効率化に繋がると考えられ、多大な波及効果を及ぼすと期待できる。

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

本研究では、反応開発を行い、概ね必要な実験データは集められている。この結果に基づき、反応機構解明に取り組むとともに論文執筆を今後行なう。

今後の研究の推進方策

現在の反応における反応機構解明を行ない、得られた結果を基にして新たな不斉反応の開発を行なう予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Intermolecular [2+2] Cycloaddition of Conjugated Enynes with Alkenes2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Nishimura
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 ページ: 15692-15695

    • DOI

      10.1021/ja3074775

    • 査読あり
  • [学会発表] コバルト触媒を用いるアルケンと1, 3-エンインとの[2+2]環化付加反応2013

    • 著者名/発表者名
      西村章
    • 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] ニッケル(0)を触媒とするアルケンと共役エンインとの[2+2]環化付加によるシクロブテン合成2012

    • 著者名/発表者名
      西村章
    • 学会等名
      第110回触媒討論会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡)
    • 年月日
      2012-09-25
  • [学会発表] Intermolecular [2+2] Cycloaddition of Alkenes with 1, 3-Enynes via an η_3-Butadienyl Nickelacycle2012

    • 著者名/発表者名
      西村章
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス(大阪)
    • 年月日
      2012-09-14
  • [学会発表] Nickel(0)-Catalyzed Intermolecular [2+2] Cycloaddition of Alkenes with 1, 3-Enynes2012

    • 著者名/発表者名
      西村章
    • 学会等名
      XXV International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2012)
    • 発表場所
      リスボン大学(ポルトガル)
    • 年月日
      2012-09-06
  • [学会発表] 廃棄物最小化を指向したニッケル触媒を用いるアルケンと共役エンインとの[2+2]環化付加反応2012

    • 著者名/発表者名
      西村章
    • 学会等名
      第1回JACI/GSCシンポジウム(第12回GSCシンポジウム)
    • 発表場所
      ベルサール神田(東京)
    • 年月日
      2012-06-13

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公開日: 2014-07-16  

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