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2017 年度 実施状況報告書

高反応性活性種の新たな活用法に立脚した化学反応開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K08159
研究機関金沢大学

研究代表者

谷口 剛史  金沢大学, 薬学系, 助教 (60444204)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードラジカル / ボラン / ヒドロホウ素化 / アルキン
研究実績の概要

当該年度は前年度に得たホウ素化反応に関する研究成果をさらに発展させることに注力した。当初の研究計画では、N-ヘテロサイクリックカルベン-ボランを用いるホウ素化反応を開発するに当たって、ベンザインなどの歪んだアルキンを用いる必要があると考えていた。しかし、昨年度の成果をもとにしてホウ素中心ラジカルを発生させ、歪んだ構造を持たない内部アルキンとの付加反応を試みたところ、炭素―ホウ素結合が形成されることがわかった。得られた付加生成物は三置換アルケニルボラン誘導体であり、その立体化学を精査したところE体が選択的に生成していることがわかった。すなわち、本反応は稀なtrans選択的なヒドロホウ素化反応の例であることが明らかとなった(一般的なヒドロホウ素化反応ではcis生成物のみが得られる)。この結果は現在、論文投稿中である。また、この反応を活用して新しいホウ素含有ヘテロ環化合物の合成にも成功した。
このヒドロホウ素化反応の活性種はβ-ボリルアルケニルラジカルであると考えられるが、この活性種が既存のラジカルとは比べて異常な反応性を有することを示唆する知見も得られており、現在、その挙動を明らかにするための研究を進めている。
また、アルキンのかわりにいくつかの芳香族化合物とホウ素中心ラジカルの反応を試みたところ、同様に炭素―ホウ素結合が形成されることがわかった。
一方、ラジカル反応以外でも、アルキンとホウ素化合物の間で進行する新しいタイプのヒドロホウ素化反応を見出すことができた。

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

昨年度で目的を達成した研究計画の一つに関連して、当該年度ではその成果をさらに発展させることができた。その中で得られた知見のほとんどは当初予期していたものではなかったが、それらはすべて非常に新規性の高い知見であることに鑑みて、本研究課題は順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

当初の計画から若干の軌道修正を行い、最終年度は当該年度で見出した複数の新たな知見に焦点を当てて研究を進める。
具体的には、以下の三つについて研究を行う。
(1)β-ボリルアルケニルラジカルの異常な反応性を明らかにして、新しいホウ素化反応へ応用する。
(2)ホウ素中心ラジカルと芳香族化合物の反応を最適化し、その適用範囲を明らかにする。
(3)アルキンとホウ素化合物の新たなヒドロホウ素化反応の開発を行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Pittsburgh(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Pittsburgh
  • [国際共同研究] University of Ljubljana(スロベニア)

    • 国名
      スロベニア
    • 外国機関名
      University of Ljubljana
  • [雑誌論文] Systematic Evaluation of 2-Arylazocarboxylates and 2-Arylazocarboxamides as Mitsunobu Reagents2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirose, Martin Gazvoda, Janez Kosmrlj, Tsuyoshi Taniguchi
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 ページ: 4712~4729

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00486

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent Advances in Reactions of Heteroatom-Centered Radicals2017

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 49 ページ: 3511~3534

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588481

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Heterocyclic Carbene Boranes are Hydrogen Donors in Masamune?Bergman Reactions of Benzo[3,4]cyclodec-3-ene-1,5-diynes2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Watanabe, Steven J. Geib, Dennis P. Curran, Tsuyoshi Taniguchi
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 ページ: 13034~13042

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b01981

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Radical Reactions of Alkynes with N-Heterocyclic Carbene Boranes2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Taniguchi
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] N-ヘテロサイクリックカルベン-ボランを用いるアルキンのラジカル的ヒドロホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      下井 将輝, 渡辺 崇嗣, 谷口 剛史, 前田 勝浩, CURRAN Dennis
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会(2018)
  • [学会発表] Radical Reactions of Alkynes with N-Heterocyclic Carbene Boranes2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Taniguchi, Takashi Watanabe, Steven J. Geib, Dennis P. Curran, Katsuhiro Maeda
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 国際学会
  • [図書] e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis "Iron Phthalocyanine"2017

    • 著者名/発表者名
      Mark W. Zettler, Tsuyoshi Taniguchi
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      Wiley
    • ISBN
      9780470842898
  • [備考] Researcher ID

    • URL

      http://www.researcherid.com/rid/D-8414-2015

  • [備考] ORCID

    • URL

      http://orcid.org/0000-0002-4945-480X

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-21  

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