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2010 年度 実績報告書

アート型金属塩触媒を用いる高次選択的付加反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21750094
研究機関名古屋大学

研究代表者

波多野 学  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (20362270)

キーワードアート錯体 / 有機金属反応剤 / 触媒反応 / カルボニル化合物 / アルコール / 第一族金属 / 第二族金属
研究概要

本研究では、基質となるカルボニル化合物(ケトン、アルデヒド、及びイミン)と反応剤となる有機金属試薬及び炭化水素の双方を複合的に活性化できるアート型金属塩触媒(触媒的反応剤)を設計・開発することを目的とした。特に、「強力な炭素求核能を活用するケトン類への触媒的グリニャール付加反応(タイプA触媒)」、及び「強力な塩基性を活用するカルボニル化合物への触媒的不斉求核付加反応(タイプB触媒)」を推進できる高活性触媒を創製した。当初の計画通り、平成22年度はタイプB触媒の開発に重点をおき、研究を実施した。その結果、タイプB触媒として、不斉マンニッヒ型反応に有効な「キラルリン酸カルシウム塩触媒」と「キラルマグネシウムビナフトラート塩触媒」を開発した。これらの触媒は基質と求核剤を同時に活性化することで、既存の触媒には見られない非常に高い触媒活性と立体選択性が発現した。一方、エステル交換反応に有効なランタンイソプロポキシド(III)-ジエチレングリコールモノメチルエーテル触媒を開発した。本ランタン触媒は触媒活性が高く、単純なカルボン酸エステルのほか、反応性の低い炭酸ジメチル及びメチルカルバメートにも有効で、極めて実用性が高い。タイプA触媒も継続して実施し、触媒的グリニャール付加反応の塩効果を明らかにして、高活性アート型触媒の構造及び機構解明を行った。また、例がない不斉第二級アルキル化反応に成功したほか、不斉第一級アルキル化による植物性天然物(ginnol)の合成にも成功した。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (16件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Highly Practical BINOL-Derived Acid-Base Combined Salt Catalysts for the Asymmetric Direct Mannich-Type Reaction2011

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Synthesis

      ページ: 3785-3801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ligand-Assisted Rate Acceleration in Lanthanum(III) Isopropoxide Catalyzed Transesterification of Carboxylic Esters2011

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Yoshiro Furuya, Takumi Shimmura, Katsuhiko Moriyama, Sho Kamiya, Toshikatsu Maki, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: 13 ページ: 426-429

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lanthanum(III) Isopropoxide Catalyzed Chemoselective Transesterification of Dimethyl Carbonate and Methyl Carbamates2011

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Sho Kamiya, Katsuhiko Moriyama, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: 13 ページ: 430-433

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Commercially Available Neat Organozincs as Highly Reactive Reagents for Catalytic Enantioselective Addition to Ketones and Aldehydes Under Solvent Free Conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Tomokazu Mizuno, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 67(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Concise Synthesis of (S)-(+)-Ginnol Based on Catalytic Enantioselective Addition of Commercially Unavailable Di(n-alkyl)zinc to Aldehydes and Ketones2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Tomokazu Mizuno, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 2024-2028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Chiral 3,3'-Disubstituted 1,1'-Binaphthyl-2,2'-disulfonic acids2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Yoshihiro Sugiura, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Tetrahedron : Asymmetry

      巻: 21 ページ: 1311-1314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Which is the Actual Catalyst : Chiral Phosphoric Acid or Chiral Calcium Phosphate?2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Katsuhiko Moriyama, Toshikatsu Maki, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Angew.Chem., Int.Ed.

      巻: 49 ページ: 3823-3826

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zinc(II)-Catalyzed Addition of Grignard Reagents to Ketones2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Orie Ito, Shinji Suzuki, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      J.Org.Chem.

      巻: 75 ページ: 5008-5016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Enantioselective Synthesis of Sterically Demanding Alcohols Using Di(2°-alkyl)zinc Prepared by the Refined Charette's Method2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Tomokazu Mizuno, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      巻: 46 ページ: 5443-5445

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnesium(II)-Binaphtholate as a Practical Chiral Catalyst for the Enantioselective Direct Mannich-Type Reaction with Malonates2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Takahiro Horibe, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: 12 ページ: 3502-3505

    • 査読あり
  • [学会発表] Inexpensive, Stable, and Low-Toxic Lanthanum(III) Nitrate-Catalyzed Transesterification2011

    • 著者名/発表者名
      Sho Kamiya, Manabu Hatano, Kazuaki Ishihara
    • 学会等名
      7th Yoshimasa Hirata Memorial Lecture and Nagoya University Global COE-RCMS International Symposium on Organic Chemistry
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] キラル第一・二族金属ビナフトラート塩触媒を用いるアルジミンへの直截的マンニッヒ型反応及びケトンへの直截的ホスホニル化反応2011

    • 著者名/発表者名
      堀部貴大、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] キラル超分子触媒を用いるα-置換アクロレインに対する異常な高エンド選択的不斉ディールス・アルダー反応2011

    • 著者名/発表者名
      宇佐美良太、水野智一、波多野学、赤倉松次郎、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] エナンチオ及びエンド/エキソ選択的ディールス・アルダー反応を制御するキラル超分子触媒の設計2011

    • 著者名/発表者名
      泉関督人、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] グリニャール反応剤を用いるアルデヒド及びケトンへの触媒的不斉アルキル付加反応:(+)-Ginnolの最短合成2011

    • 著者名/発表者名
      水野智一、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] アリールボロン酸をアリール源とするキラル亜鉛触媒によるケトンへのエナンチオ選択的アリール付加反応2011

    • 著者名/発表者名
      合津陸、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 安価、安定、低毒性な硝酸ランタンを触媒とするエステル交換反応2011

    • 著者名/発表者名
      神谷渉、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] エナンチオ選択的アザ・フリーデル・クラフツ反応に有効なキラルビナフチルジスルホン酸アンモニウム塩触媒の設計2011

    • 著者名/発表者名
      杉浦良洋、波多野学、赤倉松次郎、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] キラルビナフチルジスルホン酸アンモニウム塩触媒を用いるエナンチオ選択的アミナール合成2011

    • 著者名/発表者名
      尾崎拓也、杉浦良洋、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      (要旨集)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 亜鉛(II)触媒を用いるケトンへの高効率グリニャール付加反応の開発2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木伸治、伊藤織恵、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      20101104-20101105
  • [学会発表] キラル亜鉛(II)触媒を用いるアルデヒド及びケトンに対する不斉アルキル化反応の開発:(+)-ginnolの最短合成への応用2010

    • 著者名/発表者名
      水野智一、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      20101104-20101105
  • [学会発表] キラル超分子触媒を用いる高エンド選択的不斉Diels-Alder反応の開発2010

    • 著者名/発表者名
      宇佐美良太、水野智一、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      20101104-20101105
  • [学会発表] 直截的不斉マンニッヒ型皮応に有効なキラルビナフトール系酸・塩基複合塩触媒の開発2010

    • 著者名/発表者名
      波多野学、森山克彦、堀部貴大、牧利克, 石原一彰
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2010サマーシンポジウム
    • 発表場所
      東京(船堀)
    • 年月日
      20100715-20100716
  • [学会発表] Enantioselective direct Mannich-type reaction catalyzed by chiral lithium complexes2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ishihara, Manabu Hatano, Takahiro Horibe
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Hawaii, Honolulu
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Zinc-Catalyzed Addition of Grignard Reagents to Ketones2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Suzuki, Orie Ito, Manabu Hatano, Kazuaki Ishihara
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-5)
    • 発表場所
      台湾(新竹)
    • 年月日
      2010-11-07
  • [学会発表] Which is the Actual Catalyst : Chiral Phosphoric Acid or Chiral Calcium Phosphate?2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano
    • 学会等名
      Nagoya University Global COE in Chemistry, 3rd Annual Symposium
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2010-06-16
  • [備考]

    • URL

      http://www.nubio.nagoya-u.ac.jp/nubio4/index.htm

  • [産業財産権] エステル製造方法2010

    • 発明者名
      石原一彰、波多野学
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 産業財産権番号
      特許権,特願2010-237228
    • 出願年月日
      2010-10-22
  • [産業財産権] β-アミノカルボニル化合物の製法2010

    • 発明者名
      石原一彰、波多野学、堀部貴大
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 産業財産権番号
      特許権,特願2010-150999
    • 出願年月日
      2010-07-01
  • [産業財産権] 光学活性アルコールの製造方法2010

    • 発明者名
      石原一彰、波多野学
    • 権利者名
      名古屋大学、積水メディカル
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2010/070745
    • 出願年月日
      2010-11-19
    • 外国

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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