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2011 年度 実績報告書

逐次構築型触媒を用いる不斉合成反応の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21350048
研究機関北海道大学

研究代表者

大熊 毅  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50201968)

キーワード触媒的不斉合成 / 不斉シアノシリル化反応 / 不斉水素化反応 / 不斉ヒドリド転位反応 / 金属錯体触媒 / シアノヒドリン / ケトン / アルコール
研究概要

1.アルデヒド類およびケトン類の不斉シアノシリル化反応:(a)フェニルグリオキサールジエチルアセタールを基質とする反応条件の最適化を行った。光学活性ジホスフィンBINAPとtert-ロイシンを配位子とするRu錯体とC6H5OLiを組み合わせた「複合金属触媒」を用い、シアノヒドリンシリルエーテルを97%ee(基質/触媒比10,000)で得た。(b)種々のグリオキサールジアルキルアセタールを同様の条件下で反応させ、高立体選択的に生成物を得た(最高99%ee)。(c)光学活性シアノヒドリン類を用い、α-ヒドロキシ-β-ラクタム等の有用物質合成へ展開した。(d)複合金属触媒の構造を同定し、反応経路を特定した。
2.ケトン類の不斉水素化反応:(a)BINAPと光学活性ジアミンを配位子とするRu錯体(二官能性触媒)を合成し、X線結晶構造解析、NMR分析等を駆使し、その構造を同定した。ジアミンの種類により、反応点近傍の不斉環境が変化することがわかった。(b)Cp*-Ir型触媒、(η6-C6H5)-Ru型触媒、および二官能性触媒を使い分け、環状構造等をもつ脂肪族ケトン類やアルキニルケトン類を>95%の不斉収率で水素化することに成功した。(c)本研究で得た種々の光学活性アルコールを用い、抗鬱剤等の中間体合成を行った。
3.アリルアルコール類の不斉1,3-ヒドリド転位反応:(a)種々の二官能性触媒を用い、γ,γ-二置換アリルアルコールのヒドリド転位反応における触媒構造と反応条件の最適化を行った。BINAPと1-フェニルエチレンジアミン類を組み合わせたRu錯体を用い、アルデヒドを>98%の不斉収率で得た。従来の報告例で最も高いエナンチオ選択性を達成した。(b)最適化された触媒と反応条件を用い、基質の適用範囲を検討した。γ位の二つの置換基がアリール基とアルキル基の場合に高い選択性が得られた。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (15件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Phosphate-Free Pd^o-Catalyzed Cycloamination and Carbonylation with Pd(OAc)_2 and Cu(OAc)_2 in the Presence of K_2CO_3 : Preparation of Benzocyclic Amines and Benzolactams2012

    • 著者名/発表者名
      R.Harada
    • 雑誌名

      Eur.J.Org.Chem.

      ページ: 366-379

    • DOI

      10.1002/ejoc.201101214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Hydrocyanation of N-Protected Aldimines2012

    • 著者名/発表者名
      M.Uemura
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: VOL.14 ページ: 882-885

    • DOI

      10.1021/ol203408w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Intramolecular Photocyclization of α-Arylthiophene Derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      N.Arai
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: VOL.14 ページ: 1488-1491

    • DOI

      10.1021/ol3002305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalyst-Controlled Diastereoselection in the Hydrogenation of Heterocycloalkyl Ketones2011

    • 著者名/発表者名
      Masaya Akashi, Noriyoshi Arai, Tsutomu Inoue, Takeshi Ohkuma
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: Vol.353 ページ: 1955-1960

    • DOI

      DOI:10.1002/adsc.201100398

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Hydrocyanation of α,β-Unsaturated Ketones into β-Cyano Ketones with the [Ru(phgly)_2(binap)]/C_6H_5OLi Catalyst System2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kurono
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: VOL.50 ページ: 5541-5544

    • DOI

      10.1002/anie.201100939

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Ruthenabicyclic Complexes : Precatalysts for Rapid, Enantioselective, and Wide-Scope Hydrogenation of Ketones2011

    • 著者名/発表者名
      K.Matsumura
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: VOL.133 ページ: 10696-10699

    • DOI

      10.1021/ja202296w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Resolution of Racemic α-tert-Alkyl-α-hydroxy Esters by Enantiomer-Selective Carbamoylation2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kurono
    • 雑誌名

      J.Org.Chem.

      巻: VOL.76 ページ: 10312-10318

    • DOI

      10.1021/jo201940w

    • 査読あり
  • [学会発表] ルテニウム/リチウム複合錯体触媒を用いるアルジミン類の不斉ヒドロシアノ化反応2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学、(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 新規なルテナビシクロ錯体触媒(RUCY)によるケトン類の高速かつ高選択的不斉水素化反応2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学、(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] α-アリールチオフェン類の新規分子内光環化反応2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学、(横浜)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] ルテニウム錯体触媒によるN-アリールイミン類の不斉水素化反応2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学、(横浜)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 飽和複素環ケトン類の不斉水素化:触媒制御によるジアステレオ選択2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学、(横浜)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Enantioselective Cyanosilylation of Ketones Catalyzed by Ruthenium Complex-Lithium Salts2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      The 5th GCOE International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学、(札幌)
    • 年月日
      2012-02-22
  • [学会発表] Asymmetric Strecker-type Reaction of N-Protected Aldimines2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      The 5th GCOE International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学、(札幌)
    • 年月日
      2012-02-22
  • [学会発表] Asymmetric Conjugate Cyanation of α,β-Unsaturated Ketones Catalyzed by the Ruthenium Complex/C_6H_5OLi Systems2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      The 5th GCOE International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学、(札幌)
    • 年月日
      2012-02-22
  • [学会発表] Asymmetric Cyanation Catalyzed by Ru-Li Combined Systems2012

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      The 5th GCOE International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学、(札幌)(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-21
  • [学会発表] Asymmetric Cyanation Catalyzed by the Chiral Ru-Li Combined Systems2011

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      大阪大学基礎工学研究科講演会
    • 発表場所
      大阪大学、(豊中)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-02
  • [学会発表] Asymmetric Hydrocyanation Catalyzed by Ruthenium Complex/Lithium Salt System2011

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      58th Symposium on Organometallic Chemistry, Japan
    • 発表場所
      名古屋大学、(名古屋)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Asymmetric Cyanation Using Ruthenium Complex/Lithium Salt Catalyst System2011

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Process Chemistry
    • 発表場所
      京都国際会議場、(京都)
    • 年月日
      2011-08-12
  • [学会発表] RUCY (Chiral Ruthenabicyclic Complexes) : Pre-Catalysts for Rapid, Enantioselective, and Wide-scope Hydrogenation of Ketones2011

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Process Chemistry
    • 発表場所
      京都国際会議場、(京都)
    • 年月日
      2011-08-12
  • [学会発表] ルテニウム錯体//C_6H_5OLi触媒系を用いるα,β-不飽和ケトン類の不斉共役シアノ化反応2011

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2011年夏季研究発表会
    • 発表場所
      室蘭工業大学、(室蘭)
    • 年月日
      2011-07-23
  • [学会発表] ルテニウム錯体/C_6H_5OLi触媒系を用いるα,β-不飽和ケトン類の不斉共役シアノ化反応2011

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      第23回万有札幌シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学、(札幌)
    • 年月日
      2011-07-02
  • [図書] Privileged Chiral Ligands and Catalysts (BINAP)2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ohkuma
    • 総ページ数
      53
    • 出版者
      Wiley-VCH
  • [備考]

    • URL

      http://os-cp.eng.hokudai.ac.jp/Welcome.html

  • [備考]

    • URL

      http://www.mcip.hokudai.ac.jp/eng/4002video_lectures/video_lecture_asymmetric_cyana.html

  • [産業財産権] 光学活性アミン化合物の製造方法2012

    • 発明者名
      大熊毅
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2012-19742
    • 出願年月日
      2012-02-01
  • [産業財産権] 光学活性アルコール化合物の製造方法2011

    • 発明者名
      大熊毅
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-92511
    • 出願年月日
      2011-04-18
  • [産業財産権] 光学活性アミノニトリル化合物およびその製造方法2011

    • 発明者名
      大熊毅
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-221938
    • 出願年月日
      2011-10-06

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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