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2017 年度 実績報告書

飽和炭化水素類の高度分子変換反応を指向したナノ空間制御型触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K13988
研究機関北海道大学

研究代表者

岩井 智弘  北海道大学, 理学研究院, 助教 (30610729)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード遷移金属触媒 / ピンサー型錯体 / 配位子 / ホスフィン / 環化反応
研究実績の概要

入手容易かつ安価な飽和炭化水素類の触媒的直接変換反応は、アトムエコノミーおよびステップエコノミーの観点から魅力的である。本研究では精密に設計された金属錯体反応場を用いることで、飽和炭化水素類の高度分子変換反応を指向した触媒開発に取り組む。
昨年度に引き続き、リン原子上に嵩高いアルキニル基を有するPCPピンサー型金属錯体に関する研究を中心に行った。アルキン末端位にトリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-メトキシフェニル)メチル基を有する配位子L1は、PtCl2(cod)との反応で対応するピンサー型白金錯体[PtCl(L1-H)]を与える。一方、アルキン末端位によりコンパクトなトリチル基やt-ブチル基を有するPCP配位子からは異なる錯体の生成が確認された。後者ではアルキン部分の金属への配位による錯体の分解が示唆され、アルキン末端位の立体的嵩高さが錯体形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
活性中心上部にナノ規制空間を有する触媒は、反応基質の折りたたみを誘起し、環化反応を促進することが知られている。そこで、L1を配位子とした様々な環化反応を検討したところ、[PtCl(L1-H)]と銀塩から系中で発生させたカチオン性白金錯体が1,8-エンインの環化異性化反応を効率よく触媒することを見出した。さらに、類似のキャビティを有するP-アルキニル置換ビスホスフィンも、同反応の有効な配位子として機能することがわかった。
関連研究として、半中空トリエチニルホスフィン配位子から調製したカチオン性金錯体が1,9-エンインの環化異性化反応を触媒し、シクロブテン縮環8員環化合物が得られることも見出した。本成果をまとめた論文は国際学術雑誌 Adv. Synth. Catal.に掲載され、同誌のVery Importnat Paperに選出された。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Phosphine‐Catalyzed anti‐Carboboration of Alkynoates with 9‐BBN‐Based 1,1‐Diborylalkanes: Synthesis and Use of Multisubstituted γ‐Borylallylboranes2018

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Yamazaki, Kazunori Nagao, Tomohiro Iwai, Hirohisa Ohmiya, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 ページ: 3196~3199

    • DOI

      10.1002/anie.201712351

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Amination of Aryl Fluorides with Primary Amines2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Harada, Yusuke Ueda, Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 1718~1721

    • DOI

      10.1039/C7CC08181B)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Cyclobutene-Fused Eight-Membered Carbocycles through Gold-Catalyzed Intramolecular Enyne [2+2] Cycloaddition2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Iwai, Masahiro Ueno, Hiroi Okochi, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 360 ページ: 670~675

    • DOI

      10.1002/adsc.201701193

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Rh- or Ir-catalyzed Directed C(sp3)-H Borylation with Phosphoramidite Chiral Ligands2017

    • 著者名/発表者名
      Ronald L. Reyes, Tomoya Harada, Tohru Taniguchi, Kenji Monde, Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 1747~1750

    • DOI

      10.1246/cl.170853

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polystyrene-Cross-Linking Ortho-Substituted Triphenylphosphines: Synthesis, Coordination Properties, and Application to Pd-Catalyzed Cross-Coupling of Aryl Chlorides2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Iwai, Kiichi Asano, Tomoya Harada, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 90 ページ: 943~949

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170141

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis of β‐Lactams through Copper‐Catalyzed Alkyne-Nitrone Coupling with a Prolinol-Phosphine Chiral Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      Yurie Takayama, Takaoki Ishii, Hirohisa Ohmiya, Tomohiro Iwai, Martin C. Schwarzer, Seiji Mori, Tohru Taniguchi, Kenji Monde, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 23 ページ: 8400~8404

    • DOI

      10.1002/chem.201702070

    • 査読あり
  • [学会発表] Multipoint Solid-Supported Phosphine Ligands for Efficient Organometallic Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Iwai
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018) アジア国際シンポジウム
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 芳香族カルバメートの脱炭酸アミノ化反応の開発とその機構研究2018

    • 著者名/発表者名
      鳶巣守・西澤彰宏・岩井智弘・澤村正也・茶谷直人
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] Rhodium- or Iridium-Catalyzed Enantioselective C(sp3)-H Borylation with Chiral Monophosphine Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Ronald Reyes, Tomoya Harada, Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] ポリスチレン架橋トリアルキルホスフィンの合成とパラジウム触媒クロスカップリングへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      荒島純弥・岩井智弘・澤村正也
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] Transfer Hydrogenation of Alkenes Using 1,4-Dioxane as a Hydrogen Source Catalyzed by a Polystyrene-Cross-Linking Bisphosphine-Iridium Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Deliang Zhang, Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] ポリスチレン架橋ビスホスフィン-ニッケル触媒による有機リチウム化合物のクロスカップリング2018

    • 著者名/発表者名
      有馬望・岩井智弘・澤村正也
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] Ni-catalyzed Murahashi Coupling in Polystyrene Gel2018

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Arima,Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • 学会等名
      IRCCS-JST CREST Joint Symposium “Chemical Sciences facing difficult challenges"
    • 国際学会
  • [学会発表] 反応場の特性を活かした高活性金属錯体触媒の設計2018

    • 著者名/発表者名
      岩井智弘
    • 学会等名
      平成29年度 日本化学会北海道支部奨励賞 受賞講演
    • 招待講演
  • [学会発表] 固相担体の特性を活かした高活性金属錯体触媒の創製2017

    • 著者名/発表者名
      岩井智弘
    • 学会等名
      2017年度 触媒学会北海道支部 札幌講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 固相多点担持法による高活性金属錯体触媒の設計開発2017

    • 著者名/発表者名
      岩井智弘
    • 学会等名
      第1回産総研化学研究シンポジウム「夢見る30代化学者たちの挑戦」
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Heteroatom-Directed C(sp3)-H Borylation with Chiral Monophosphine Ligands2017

    • 著者名/発表者名
      Ronald L. Reyes, Tomoya Harada, Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
  • [学会発表] 銅触媒不斉アルキンーニトロンカップリングによるβ-ラクタムの不斉合成2017

    • 著者名/発表者名
      今井洸児・高山ゆりえ・石井孝興・大宮寛久・岩井智弘・Schwarzer Martin・佐藤丈弘・森聖治・澤村正也
    • 学会等名
      第47回複素環化学討論会
  • [学会発表] Theoretical Studies on Pd-Catalyzed Enantioselective Direct Allylation of 2-Alkylpyridines at the Side Chain α-Position2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Kawashima, Ryo Murakami, Kentaro Sano, Tomohiro Iwai, Masaya Sawamura, Seiji Mori
    • 学会等名
      錯体化学会 第67回討論会
  • [学会発表] 第一級アミンによるフッ化アリールのニッケル触媒アミノ化反応2017

    • 著者名/発表者名
      岩井智弘、原田友哉、澤村正也
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
  • [学会発表] キラルモノホスフィン配位子を用いた触媒的不斉 C(sp3)-H ホウ素化反応2017

    • 著者名/発表者名
      Ronald L. Reyes ・原田友哉・岩井智弘・澤村正也
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
  • [学会発表] 塩基フリーパラジウム触媒による 2-アルキルピリジンの不斉 C(sp3)-H アリル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      村上遼 ・佐野建太郎・岩井智弘・澤村正也
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
  • [学会発表] Catalytic Enantioselective C(sp3)-H Borylation Reactions using Chiral Monophosphine Ligands2017

    • 著者名/発表者名
      Ronald L. Reyes, Tomoya Harada, Tomohiro Iwai, and Masaya Sawamura
    • 学会等名
      第29回 万有札幌シンポジウム
  • [学会発表] Polystyrene-Cross-Linking Phosphine Ligands for Producing Highly Active Metal Catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Iwai
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC) 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] かご型ボレートホスフィンの合成と性質2017

    • 著者名/発表者名
      小西菖太・岩井智弘・澤村正也
    • 学会等名
      第111回有機合成シンポジウム2017年【春】
  • [備考] 北海道大学大学院理学研究院化学部門 有機金属化学研究室

    • URL

      http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/

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公開日: 2018-12-17  

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