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2020 年度 実績報告書

新構造メタラサイクルによる中員環π共役系化学の発展

研究課題

研究課題/領域番号 19H02700
研究機関関西学院大学

研究代表者

村上 慧  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (90732058)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードannulative coupling / palladium
研究実績の概要

本研究はメタラサイクルに着目して、触媒的な環化カップリングを開発し、中員環を有するπ共役系分子の創出とその展開を行うものである。予備検討で発見していた八員環を構築する環化カップリング反応の反応機構について、本年度は検討を行った。予備検討において、反応の進行を確認している八員環構築環化カップリングは二つある。一つはクロロフェナントレンの環化二量化である。もう一つは、クロロフェナントレンとビフェニレンの環化クロスカップリングである。クロロフェナントレンの二量化の反応機構について調査を行い、パラダサイクルを経由し、反応が進行していることを実験的に示した。さらにスピロパラダサイクルを経由しているという仮説を検証するために、次の実験を行った。すなわちクロロ基を有するフェナントレン二量体を基質として用いて、パラジウム触媒存在下、反応を行った。その結果、八員環構築ではなく、六員環構築を伴う分子内環化が進行した。これらのことから、スピロパラダサイクル中間体を考えることが生成物を与える反応機構を最も確からしく説明できることが明らかになった。さらに、環化クロスカップリングにおいても、反応機構の検討を行った。先にパラジウムと反応するのがクロロフェナントレンか、ビフェニレンのどちらであるかについて検討を行なった。これまでの実験結果から、クロロフェナントレンであることが示唆されているが、本年度行なった計算化学を用いる検討結果もこれと矛盾しなかった。

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

反応機構の検証を行い、クロロフェナントレンやビフェニレンなどが有する反応性が明らかになってきた。更なる反応の発展に向けて、引き続き検討をしていく。

今後の研究の推進方策

現在、クロロフェナントレンの置換基が与える反応性への影響を調査している。今後はこれらの結果を活かしながら、環化カップリング反応の一般性の拡張を行なっていく。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Creation of negatively curved polyaromatics enabled by annulative coupling that forms an eight-membered ring2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Matsubara, Yoshito Koga, Yasutomo Segawa, Kei Murakami, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Nature Catalysis

      巻: 3 ページ: 710~718

    • DOI

      10.1038/s41929-020-0487-0

    • 査読あり
  • [学会発表] Photoredox-catalyzed direct aminomethylation towards aryl bromides: Straightforward synthesis of primary benzylamine2021

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Jung, Yota Sakakibara, Kei Murakami, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      GTR Annual Meeting 2020 (Online)
  • [学会発表] Photoredox-catalyzed direct aminomethylation towards aryl bromides2021

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Jung, Yota Sakakibara, Kei Murakami, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      3rd ICReDD International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoredox-catalyzed decarboxylative direct aminomethylation towards aryl bromides: Straightforward synthesis of primary benzylamine2021

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Jung, Yota Sakakibara, Kei Murakami, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      IRCCS 第4回国際シンポジウム “Multidimensional control over material structure and function”
    • 国際学会
  • [学会発表] 光レドックス触媒が駆動するハロゲン化アリールの脱炭酸型アミノメチル化反応2021

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Jung, Yota Sakakibara, Kei Murakami, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
  • [学会発表] Decarboxylative transformation modulated by photocatalyst2021

    • 著者名/発表者名
      榊原陽太,村上慧,伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
  • [学会発表] Synthesis of negatively curved polyaromatics by annulative coupling that forms an eight-membered ring2021

    • 著者名/発表者名
      松原聡志、古賀義人、村上慧、伊丹健一郎
    • 学会等名
      GTR Annual Meeting 2020 (Online)
  • [学会発表] 窒素に着目した反応開発と生物活性分子の創出2020

    • 著者名/発表者名
      村上慧
    • 学会等名
      ACE meeting online II
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoredox-catalyzed Decarboxylative Cross-coupling of Aryl Halides and Glycine2020

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Jung, Yota Sakakibara, Kei Murakami, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      The 9th JACI/GSC Symposium (Online)
  • [学会発表] 光レドックス触媒が駆動するアリール酢酸の脱炭酸型変換2020

    • 著者名/発表者名
      榊原陽太,村上慧,伊丹健一郎
    • 学会等名
      ACE meeting online I

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公開日: 2021-12-27  

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