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2021 年度 実績報告書

炭素ー水素結合活性化の化学の深化による有機合成技術の革新

研究課題

研究課題/領域番号 17H06092
研究機関大阪大学

研究代表者

三浦 雅博  大阪大学, 先導的学際研究機構, 特任教授 (20183626)

研究分担者 中山 健一  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (20324808)
藤内 謙光  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30346184)
武田 洋平  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60608785)
平野 康次  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70532696)
西井 祐二  大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (70773787)
研究期間 (年度) 2017-04-25 – 2022-03-31
キーワード炭素ー水素結合活性化 / クロスカップリング / 有機機能性材料
研究実績の概要

交付申請書に記したように、令和3年度は以下の3つの課題について研究を実施した。
(1)新規遷移金属錯体触媒と酸化剤の協働機能による芳香族化合物の酸化カップリング:ロジウムあるいはパラジウム錯体触媒と、銅塩または銀塩酸化剤を組み合わせた触媒系を用いたヘテロ芳香族化合物のアルケニル化反応を検討した。ロジウム触媒を用いる反応では、触媒配位子のかさ高さを制御することで、ベンゼン環上での反応が効率よく進行することを見出した。また、パラジウム触媒を用いる反応では、ベンゾホスホール誘導体のホスホール部位での新規カップリング反応を開発した。一方で、芳香族化合物のハロゲン化に対する、かさ高い新規スルフィド触媒を発見した。
(2)直接クロスカップリングによる高度縮環(ヘテロ)芳香族化合物の合成と機能創出:これまでに開発したパラジウム触媒を用いる脱ハロゲン化水素および脱水素型閉環反応を用い、ビスベンゾフロピラジンおよびジベンゾジチオフェン誘導体の合成を達成した。これらの5環式化合物は、興味深い発光特性を示し、前者では有機低分子結晶マトリックス中に、後者は高分子フィルム中に分散させると顕著な室温燐光発光が観測されることを見出した。また、ベンゾホスホールのアリール化反応で得たホスホール誘導体では、アリール基の種類によって容易に蛍光発光波長を制御できることを明らかにした。
(3)錯体化学的アプローチに基づく炭素ー水素結合活性化のメカニズム解明:新規に開発した、ロジウム触媒を用いる安息香酸アミドへの酸化的直接セレン導入反応による生理活性エブセレンの誘導体生成の反応経路の詳細を計算化学援用して提案した。ここでは、ロダサイクル錯体中間体と系中発生したセレン4価種の反応段階が鍵段階である。一方で、銅塩を用いるフェノール誘導体とオキサゾール類の脱水素カップリングにおける二座型含窒素配向基効果の重要性を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Construction of Benzo-Fused Polycyclic Heteroaromatic Compounds through Palladium-Catalyzed Intramolecular C-H/C-H Biaryl Coupling2023

    • 著者名/発表者名
      Nishii Yuji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Catalysts

      巻: 13 ページ: 12~22

    • DOI

      10.3390/catal13010012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Utilization of sulfur function in directed catalytic C-H transformation: Site-selective substitution on indole and naphthalene skeletons2022

    • 著者名/発表者名
      Nishii Yuji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements

      巻: 2022 ページ: 1~7

    • DOI

      10.1080/10426507.2022.2152815

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Diarylselenides through Rh-Catalyzed Direct Diarylation of Elemental Selenium with Benzamides2022

    • 著者名/発表者名
      Xu-Xu Qing-Feng、Nishii Yuji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 ページ: 16887~16894

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-catalysed, Ag-assisted C2-H alkenylation of benzophospholes2022

    • 著者名/発表者名
      Tokura Yu、Xu Shibo、Kojima Yuki、Miura Masahiro、Hirano Koji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 ページ: 12208~12211

    • DOI

      10.1039/d2cc04942b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-catalysed C?H arylation of benzophospholes with aryl halides2022

    • 著者名/発表者名
      Xu Shibo、Nishimura Kazutoshi、Saito Kosuke、Hirano Koji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 ページ: 10950~10960

    • DOI

      10.1039/D2SC04311D

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective Synthesis of C4-Functionalized Benzofurans by Rhodium-Catalyzed Vinylene Transfer: Computational Study on the Cyclopentadienyl Ligand2022

    • 著者名/発表者名
      Kitano Junya、Nishii Yuji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 ページ: 5679~5683

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c02030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Halogens in Bis(haloaryloxyl)pyrazine Host Crystals on the Room Temperature Phosphorescence Properties of Bisbenzofuropyrazine Guest Luminophores2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi Madoka、Nakamura Shotaro、Nishii Yuji、Tohnai Norimitsu、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 ページ: 819~822

    • DOI

      10.1246/cl.220243

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Diarylmethanol Derivatives with Diborylmethane2022

    • 著者名/発表者名
      Asai Kento、Miura Masahiro、Hirano Koji
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 ページ: 7436~7445

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c00715

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium‐Catalyzed Benzylic Silylation of Diarylmethyl Carbonates with Silylboranes under Base‐Free Conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Asai Kento、Hirano Koji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2022 ページ: e202101535

    • DOI

      10.1002/ejoc.202101535

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of β-Silyl-α-amino Acid Derivatives by Cu-Catalyzed Regio- and Enantioselective Silylamination of α,β-Unsaturated Esters2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Toshimichi、Nishino Soshi、Miura Masahiro、Hirano Koji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 ページ: 1418~1422

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c00309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroamination, Aminoboration, and Carboamination with Electrophilic Amination Reagents: Umpolung-Enabled Regio- and Stereoselective Synthesis of <i>N</i>-Containing Molecules from Alkenes and Alkynes2022

    • 著者名/発表者名
      Hirano Koji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 144 ページ: 648~661

    • DOI

      10.1021/jacs.1c12663

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Benzoisoselenazolones via Rh(III)‐Catalyzed Direct Annulative Selenation by Using Elemental Selenium2021

    • 著者名/発表者名
      Xu‐Xu Qing‐Feng、Nishii Yuji、Uetake Yuta、Sakurai Hidehiro、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 27 ページ: 17952~17959

    • DOI

      10.1002/chem.202103485

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses and Room Temperature Phosphorescence Properties of Dibenzobenzodithiophenes and Dibenzothiophenes2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi Madoka、Nakamura Shotaro、Nandi Surajit、de Silva Piotr、Takeda Youhei、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 2498~2504

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210225

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Regio- and Enantioselective Hydroallylation of 1-Trifluoromethylalkenes: Effect of Crown Ether2021

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yuki、Miura Masahiro、Hirano Koji
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 11 ページ: 11663~11670

    • DOI

      10.1021/acscatal.1c02947

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-mediated Regioselective C-H Cyanation of Phenols with Assistance of Bipyridine-type Bidentate Auxiliary2021

    • 著者名/発表者名
      Kajiwara Rikuo、Hirano Koji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 ページ: 1814~1817

    • DOI

      10.1246/cl.210439

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An umpolung-enabled copper-catalysed regioselective hydroamination approach to α-amino acids2021

    • 著者名/発表者名
      Nishino Soshi、Miura Masahiro、Hirano Koji
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 ページ: 11525~11537

    • DOI

      10.1039/D1SC03692K

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sulfur-Directed C<sub>7</sub>-Selective Alkenylation of Indoles under Rhodium Catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Kona Chandrababu Naidu、Nishii Yuji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 ページ: 6252~6256

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01990

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-catalysed direct formylmethylation using vinylene carbonate and sequential dehydrogenative esterification2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Moena、Ghosh Koushik、Nishii Yuji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 ページ: 8280~8283

    • DOI

      10.1039/D1CC03362J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bipyridine-Type Bidentate Auxiliary-Enabled Copper-Mediated?C?H/C?H Biaryl Coupling of Phenols and 1,3-Azoles2021

    • 著者名/発表者名
      Kajiwara Rikuo、Xu Shibo、Hirano Koji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 ページ: 5405~5409

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01735

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Regio- and Stereospecific C?H Coupling of Benzamides with Aziridines2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Shibo、Hirano Koji、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 ページ: 5471~5475

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01821

    • 査読あり
  • [学会発表] Thioether-Directed Aromatic C-H Functionalization2023

    • 著者名/発表者名
      Miura, Masahiro
    • 学会等名
      Joint Workshop on the Organic Chemistry of Sulfur 2023, 27th-28th of February 2023, University of Vienna
    • 国際学会
  • [学会発表] Utilization of Sulfur Function in Directed Catalytic C-H Transformation2022

    • 著者名/発表者名
      Miura, Masahiro
    • 学会等名
      29th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur, July 17-22, 2022University of Guelph
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Coupling Methods for Constructing Polycyclic Heteroaromatic Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Miura, Masahiro
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on C-H Activation, June 19-22, 2022, Goettingen, Germany
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 直接的芳香族カップリングの新展開2022

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博
    • 学会等名
      日本化学会九州支部2022年第1回講演会(2022.5.13)
    • 招待講演
  • [学会発表] Transition Metal Catalysis for Functionalization of Aromatic Compounds2022

    • 著者名/発表者名
      Miura, Masahiro
    • 学会等名
      IOC colloquium, RWTH Aachen University, Germany, 2022.04.25
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of Polycyclic Heteroaromatic Compounds through Catalytic Direct Coupling2022

    • 著者名/発表者名
      Miura, Masahiro
    • 学会等名
      4th International Green Catalysis Symposium, Rennes, France, 2022.4.19-4.22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Polycyclic Heteroaromatic Compounds by Catalytic Direct Coupling2021

    • 著者名/発表者名
      Miura, Masahiro
    • 学会等名
      Pacifichem 2021, Recent Advances in C-H Functionalization (#371) (Web), 2021.12.17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 炭素-水素結合活性化を基盤とする芳香族カップリング反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博
    • 学会等名
      石油学会関西支部・日本エネルギー学会関西支部合同研究発表会、関西大学、2021.12.3
    • 招待講演
  • [学会発表] 直接的芳香族カップリングの開発2021

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博
    • 学会等名
      日本化学会近畿支部 北陸地区講演会(Web)、2021.11.12
    • 招待講演
  • [学会発表] 直接的芳香族カップリングの新展開2021

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部 2021年夏季研究発表会(Web)、2021.07.17
    • 招待講演
  • [学会発表] 直接的芳香族カップリングの新展開2021

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博
    • 学会等名
      近畿化学協会有機金属部会 第1回例会(Web)、2021.04.20
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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