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2020 年度 実績報告書

炭素-ヘテロ原子結合の切断を鍵とする触媒的ヘテロ官能基化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01978
研究機関大阪大学

研究代表者

鳶巣 守  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60403143)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード遷移金属触媒 / 有機リン化合物 / 異性化 / フッ素化
研究実績の概要

前年度の検討により5配位リン化合物であるホスホランを経由する炭素-リン結合の切断が進行することがわかった。このホスホランを中間体として経由する触媒反応を設計し、遷移金属を用いない触媒反応を開発した。すなわち、電子不足アルキンと酸フッ化物とをトリシクロヘキシルホスフィン触媒存在下に反応させると、アルキンに対してアシル基とフッ素基が付加する、アシルフルオロ化反応が進行することがわかった。この反応は、種々の酸フッ化物および電子不足アルキンに適用可能であり、複雑な多置換フルオロアルケンを合成することができる。さらに、DFT計算により、5配位フルオロホスホランを経由して、フッ素基が付加脱離を経る2段階機構により、アルキン部分に付加し、炭素-フッ素結合が形成されることが示唆された。この反応は、酸化的付加、還元的脱離という遷移金属錯体特有の素過程を、典型元素であるリン上で形式的に起こした反応とみなせる。
さらに、炭素-窒素結合切断反応の検討の途上で、炭素-ケイ素結合の切断反応を見出した。すなわち、オルト位にシリル基を持つアニリン誘導体に対して、ルテニウム触媒と銅塩を加えて反応させると、フェニル基とケイ素の間の結合が切断され、ケイ素基がオルト位からパラ位へと異性化することが分かった。ベンゼン環上の置換基が触媒的に位置選択的に異性化する稀有な例である。さらに、ベンゼン以外にも、インドール環上でもケイ素基が2位から3位に本触媒条件下で異性化することも明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Phosphine-Catalyzed Intermolecular Acylfluorination of Alkynes via a P(V) Intermediate2020

    • 著者名/発表者名
      Hayato Fujimoto, Takuya Kodama, Masahiro Yamanaka, Mamoru Tobisu
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 142 ページ: 17323-17328

    • DOI

      10.1021/jacs.0c08928

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of the Leaving Group in N-Heterocyclic Carbene-Catalyzed Nucleophilic Aromatic Substitution Reactions2020

    • 著者名/発表者名
      Yasui Kosuke、Kamitani Miharu、Fujimoto Hayato、Tobisu Mamoru
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 93 ページ: 1424~1429

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200210

    • 査読あり

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公開日: 2022-12-28  

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