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2022 年度 実績報告書

有機ホウ素化合物の非塩基性条件での金属交換を鍵とする有機合成化学

研究課題

研究課題/領域番号 20K05521
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

丹羽 節  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (30584396)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード鈴木宮浦クロスカップリング反応 / 亜鉛錯体 / 有機カチオン性パラジウム錯体 / 触媒反応 / ホウ素化反応
研究実績の概要

鈴木・宮浦クロスカップリング反応(SMC反応)は、信頼性の高い炭素-炭素結合形成手法である。ここでは、反応進行の鍵となる有機ホウ素化合物を用いた金属交換を起こすために、塩基性条件が必須であるとされる。しかし、有機ホウ素化合物は塩基性条件下で脱ホウ素プロトン化を併発するため、基質適用範囲に限りがあった。これに対し2021年度までに、ルイス酸性を有する亜鉛錯体を塩基の代わりに添加することによっても、SMC反応が円滑に進行することを見出し、論文で発表した。また、この反応の中間に生じるカチオン性パラジウム中間体が、ホウ素化剤として汎用されるジボロンと反応することを見出している。2022年度はここで見出したホウ素化反応について、更に詳細な検討を進めた。基質適用範囲の精査の過程で、オルト位に脱離基を有する芳香族臭化物を用いたところ、大幅な効率の低下が見られたが、配位子を再度検討することで、これを効率よく進行させることが可能となった。この結果を受け、新たに見出した最適配位子を有する有機パラジウム錯体を別途合成し、これを触媒としてホウ素化反応を試みたところ、これまでに比べて遥かに高い効率で反応が進行することを見出した。この結果は、触媒反応の進行を遅らせる休止過程の存在を示唆しており、用いる触媒前駆体の構造を最適化することで、さらなる効率化と基質適用範囲の拡大が見込めることを意味しているこの新規触媒を用いた基質適用範囲を、医薬品等の複雑な化合物を用いて精査した上で、論文として発表する予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] <sup>11</sup>C‐Cyanation of Aryl Fluorides via Nickel and Lithium Chloride‐Mediated C?F Bond Activation2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Zhouen、Niwa Takashi、Watanabe Kenji、Hosoya Takamitsu
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: Early View ページ: e202302956

    • DOI

      10.1002/anie.202302956

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子プローブ開発に役立つ新しい反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      丹羽節
    • 学会等名
      「生体適合化学の進歩」インタラクティブフォーラム(Advances in Biocompatible Chemistry - Interactive Forum (Online); ABC-InFO)
    • 招待講演
  • [学会発表] ホウ素化反応を基盤とする分子プローブ合成戦略2023

    • 著者名/発表者名
      丹羽節
    • 学会等名
      第 94 回触媒化学融合研究センター講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 3-トリアゼニルアライン活性種を経由した多置換芳香族の合成2023

    • 著者名/発表者名
      奥山拓海、田口純平、冨田里美、丹羽節、細谷孝充
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] ルイス酸を用いた宮浦ホウ素化反応による3位にボリル基を有するアライン前駆体の合成2023

    • 著者名/発表者名
      西田茅也人、瀧本正、丹羽節、細谷孝充
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 渡環型炭素-水素結合活性化による[2.2]パラシクロファン誘導体の合成法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      高橋杏子、丹羽節、田口純平、植草秀裕、細谷孝充
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] Mechanistic study on Lewis acid-mediated Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Uetake, Takashi Niwa, Takamitsu Hosoya, Hidehiro Sakurai
    • 学会等名
      The 9th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT9)
    • 国際学会
  • [学会発表] ルイス酸を用いる鈴木・宮浦クロスカップリング反応2022

    • 著者名/発表者名
      丹羽節
    • 学会等名
      創薬等先端技術支援基盤プラットフォーム(BINDS)第3回合成勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel synthetic strategies for molecular probes2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Niwa
    • 学会等名
      RIKEN-NTU Neuroscience Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Borylation-Based Synthetic Strategies for Expeditious Development of Molecular Probes2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Niwa
    • 学会等名
      CCEB Seminar (School of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Nanyang Technological University)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Borylation-Based Synthetic Strategies for Expeditious Development of Molecular Probes2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Niwa
    • 学会等名
      Department Seminar Series (Department of Chemistry, National University of Singapore)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3-トリアゼニルアライン活性種を経る変換による芳香族トリアゼンの合成2022

    • 著者名/発表者名
      奥山拓海, 田口純平, 丹羽節, 細谷孝充
    • 学会等名
      第38回有機合成化学セミナー
  • [学会発表] 遷移金属触媒を用いた[2.2]パラシクロファン誘導体の効率合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      高橋杏子, 丹羽節, 田口純平, 細谷孝充
    • 学会等名
      第38回有機合成化学セミナー
  • [学会発表] ホウ素化反応を基盤とする分子プローブ合成戦略2022

    • 著者名/発表者名
      丹羽節
    • 学会等名
      奈良女子大学理学部講演会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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