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2020 年度 実績報告書

トランスメタル化反応の遷移状態制御による遷移金属協働触媒反応の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0098
研究機関京都大学

研究代表者

仙波 一彦  京都大学, 工学研究科, 助教 (30712046)

研究分担者 榊 茂好  京都大学, 福井謙一記念研究センター, 研究員 (20094013)
研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2021-03-31
キーワードトランスメタル化 / アルケン / アリルアリール化 / 協働触媒反応
研究実績の概要

本研究では、二種類の遷移金属錯体間でのトランスメタル化反応の遷移状態を制御し、新たな触媒反応を創出することを目的としている。その中で、本年度は典型金属を全く用いないアルケンとハロゲン化アリールの水素化カップリング反応の開発に取り組んだ。前年度に得た、二種類のパラジウム錯体間でのトランスメタル化の知見に基づき、パラジウム協働触媒による水素化カップリング反応を試みたが、目的反応を実現することはできなかった。しなしながら、本パラジウム協働触媒系を用いることで、アリールボロン酸エステルとアリル炭酸メチルによる電子不足アルケンのアリルアリール化反応が進行することを見出した。本反応は入手および取り扱いの容易な出発原料から複雑な炭素骨格を一挙に構築できるため有用である。また、不斉二座ホスフィン配位子を利用することで、不斉アリルアリール化反応も達成した。反応機構に関する各種量論反応および速度論解析の結果、本反応の触媒サイクルが、パラダサイクル錯体によるアリールボロン酸エステルの電子不足アルケンへの共役付加によるパラジウムエノラート求核剤の生成サイクルと、0価パラジウム錯体のアリル炭酸メチルへの酸化的付加によるアリルパラジウム求電子剤の生成サイクルから構成されることを明らかにした。二種類のパラジウム触媒サイクルからなる本触媒サイクルは、ユニークなものであり、今後の新たな協働触媒反応の開発へと繋がる重要な知見である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Merging Pd0/PdII Redox and PdII/PdII Non‐redox Catalytic Cycles for the Allylarylation of Electron‐Deficient Alkenes2021

    • 著者名/発表者名
      Semba Kazuhiko、Ohta Naoki、Paulus Fritz、Ohata Masaki、Nakao Yoshiaki
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 27 ページ: 5035~5040

    • DOI

      10.1002/chem.202100075

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Flexibility of the Rh(PXP) Complex to NH3, CO, and C2H4 (PXP = Diphosphine-Based Pincer Ligand; X = B, Al, and Ga): Theoretical Insight2020

    • 著者名/発表者名
      Li Qiao-Zhi、Hara Naofumi、Nakao Yoshiaki、Sakaki Shigeyoshi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 ページ: 15862~15876

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c02390

    • 査読あり
  • [学会発表] Fe, Co, Ni,およびCu微粒子上でのNO反応:4d金属との類似性と相違2020

    • 著者名/発表者名
      高木望、江原正博、榊茂好
    • 学会等名
      第126回触媒討論会
  • [備考] 京都大学大学院工学研究科 材料化学専攻 天然物有機化学分野 ホームページ

    • URL

      http://www.npc05.kuic.kyoto-u.ac.jp/npc05/publications

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公開日: 2022-12-28  

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