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2017 年度 実績報告書

結合切断反応が拓く革新的分子合成技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04148
研究機関早稲田大学

研究代表者

山口 潤一郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00529026)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードC-C結合活性化 / ヘテロ環 / ヒドロホウ素化 / 非対称二座配位子
研究実績の概要

本研究は炭素-炭素結合切断反応を起点とする、触媒的カップリング反応・付加反応・酸化反応という革新的な有機合成反応およびそれを促進する新規触媒の開発を目的とした。本年度は芳香族エステルの脱カルボニル型カップリング反応の拡張とシクロプロパンのsp3炭素-炭素結合に対するヒドロホウ素化の開発に着手した。
前者に関しては、3つの新たな求核剤を用いた新規芳香族エステルの脱カップリング反応の開発に成功した。ヘテロ芳香環エステルとケトンのα-アリール化反応、芳香族エステルの脱カルボニル型炭素-リン結合形成反応、ニッケル触媒による芳香族エステルの脱カルボニル型アルキル化反応である。いずれの反応もニッケルおよびパラジウム触媒に独自に開発したdcypt[3,4-ビス(ジシクロヘキシルホスフィノ)チオフェン]が効果的であった。この3つに加えて、チオエステルの脱カルボニル型エーテル化反応の開発にも成功した。
後者に関しては、シクロプロパンのヒドロホウ素化による、炭素-炭素結合開裂型付加反応の開発に成功した。イリジウム触媒及び適切な含窒素非対称二座配位子を用いると、C-Hボリル化を伴わず、化学選択的にヒドロホウ素化を進行させることに成功した。また、共同研究により計算科学による反応機構解明を行い、ヒドロホウ素化反応の推定反応機構を支持する結果を得た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

これまで挑戦されていない炭素-炭素結合活性化反応を標的とし精密分子触媒を用いて、それを開裂できることを明らかとし、そこから新しい結合生成法を見出すことを1つの目的としている。芳香族エステルのエステル開裂反応に関しては順調に求核剤の拡大に成功し、さらにシクロプロパンの開裂反応に関しても、これまでに報告がないアルカンのヒドロホウ素化反応である。本研究は当初の計画以上に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

より新しい芳香族エステルの脱カルボニル型変換反応の求核剤の開発、ここから見いだした新しい芳香環官能基転移反応の開発、また新たな炭素結合の開裂を伴う酸化反応に関しても検討を行う予定である。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 18件)

  • [雑誌論文] Design, synthesis and evaluation of γ-turn mimetics as LSD1-selective inhibitors2018

    • 著者名/発表者名
      Ota, Y; Miyamura, S.; Araki, M; Itoh, Y.; Yasuda, S.; Masada, M.; Taniguchi, T.; Sowa, Y.; Sakai, T.; Itami, K.; Yamaguchi, J.; Suzuki, T.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 26 ページ: 775-785

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2017.12.045

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decarbonylative C-P Bond Formation using Aromatic Esters and Organophosphorus Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Issiki, R.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 20 ページ: 1150-1153

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b00080

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Fully Arylated(Hetero)arenes by Coupling Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Asako, T.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • 雑誌名

      J. Synth. Org. Chem. Jpn.

      巻: 76 ページ: 98-110

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.98

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thiazole-based sigma-1 receptor ligands: Diversity by late-stage C-H arylation of thiazoles, structure affinity and selectivity relationships and molecular interactions2017

    • 著者名/発表者名
      Kokornaczyk, A.; Schepmann, D.; Yamaguchi, J.; Itami, K.; Laurini, E.; Fermeglia, M.; Pricl, S.; Wnsch, B
    • 雑誌名

      ChemMedChem

      巻: 12 ページ: 1070-1080

    • DOI

      10.1002/cmdc.201700166

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-coupling of Aromatic Esters and Amides2017

    • 著者名/発表者名
      Takise, R.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • 雑誌名

      Chem. Soc. Rev.

      巻: 46 ページ: 5864-5888

    • DOI

      10.1039/C7CS00182G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Octaaryl Naphthalenes and Anthracenes with Different Substituents2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, S.; Itami, K.; Yamaguchi, J.
    • 雑誌名

      Angew. Chem., Int. Ed.

      巻: 56 ページ: 15010-15013

    • DOI

      10.1002/anie.201709332

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic α-Arylation of Ketones with Heteroaromatic Esters2017

    • 著者名/発表者名
      Isshiki, R.; Takise, R.; Itami, K.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 ページ: 2599-2603

    • DOI

      10.1055/s-0036-1589120

    • 査読あり
  • [学会発表] 結合切断に着目した合成反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      大阪大学工学研究科
    • 招待講演
  • [学会発表] 結合切断化学に基づいた分子合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      早稲田大学 理工学術院総合研究所・サイエンス・サロン談話会(第45回)
    • 招待講演
  • [学会発表] Modular Synthesis of Multiarylated Aromatics2018

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Asian International Symposium
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学ウェブサイト構築による化学教育への貢献2018

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      日本化学会化学教育賞受賞講演
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子ノートに期待するもの2018

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      研究記録作成の重要性とアカデミアでの電子実験ノート活用の提案、千葉
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘプタアリールインドールの網羅的合成法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      CSJカレントレビュー「天然物の全合成」講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 留学から始まった人的交流と研究2018

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会、金沢
    • 招待講演
  • [学会発表] 芳香族分子の新奇カップリング法・合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      先進研究講演会・早稲田大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Decarbonylative Coupling of Aromatic Esters2017

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      第2回精密制御反応場国際シンポジウム・大阪大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Fully Arylated Arenes, Acenes, and Benzoheteroles2017

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      ISPAC 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decarbonylative transformation of aromatic esters and multi-arylation of arenes2017

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference “Heterocyclic Compounds”, Salve Regina University, Newport
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aromatic Molecules: Decarbonylative Coupling and Multiple Arylation2017

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Boston College, Boston
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aromatic Molecules: Decarbonylative Coupling and Multiple Arylation2017

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Boston University, Boston,
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 芳香族分子の新奇カップリング法・合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      岐阜薬科大学大学院講義
    • 招待講演
  • [学会発表] カガクをつなげるインターネット2017

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      サイエンスアゴラ、東京
    • 招待講演
  • [学会発表] ウェブ運営と化学研究:両取りは可能か?2017

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      第49回若手ペプチド夏の勉強会、長崎
    • 招待講演
  • [学会発表] Making bonds by breaking bonds: An unconventional approach to making molecules2017

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      大塚有機合成シンポジウム2017、徳島
    • 招待講演
  • [学会発表] Making bonds by breaking bonds: An unconventional approach to making molecules2017

    • 著者名/発表者名
      山口潤一郎
    • 学会等名
      東日本スクリプス会、東京
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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