銅触媒による二酸化炭素を用いるアルケン及びアルキンのボリル化／カルボキシル化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24750047
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 張 亮 独立行政法人理化学研究所, 侯有機金属化学研究室, 研究員 (20610992)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 二酸化炭素 / 銅触媒 / カルベン配位子 / カルボキシル化反応 / ボリル化反応 / アルケン / アルキン

研究概要

N-ヘテロ環カルベン銅触媒と塩基であるLiOtBuを使うことによって、ビスピナコレートジボランと二酸化炭素を不飽和基質に導入し、温和な条件下で選択的に新規β-ボララクトン誘導体を合成することに成功した。これはアルキンやアルケン類に簡易に二酸化炭素を導入する、ボラカルボキシル化反応の初めての例である。また今回の反応は、多官能基化された有機化合物の合成に対し、広い基質適応範囲と位置・立体選択性を示した。また、いくつかの反応中間体の単離、構造解析を行うことで反応メカニズムを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Highly Efficient Catalytic Hydrosilylation of Carbon Dioxide by an N-Heterocyclic Carbene Copper Catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: Liang Zhang, Jianhua Cheng, Zhaomin Hou
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 49 ページ: 4782-4784
  • DOI: 10.1039/c3cc41838c
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Heterocyclic Carbene(NHC)-Copper- Catalysed Transformations of Carbon Dioxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Liang Zhang, Zhaomin Hou
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 4 ページ: 3395-3403
  • DOI: 10.1039/c3sc51070k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic Boracarboxylation of Alkynes with Diborane and Carbon Dioxide by an N-Heterocyclic Carbene Copper Catalyst (2012)
  • 著者名/発表者名: Liang Zhang, Jianhua Cheng, Beatrice Carry, Zhaomin Hou
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 134 ページ: 14314-14317
  • DOI: 10.1021/ja3063474
  • 査読あり
• [学会発表] N-Heterocyclic Carbene-Copper Complexes-Catalyzed Boracarboxylation of Alkynes and Alkenes with Diborane and Carbon Dioxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Liang Zhang, Jianhua Cheng, Beatrice Carry, Zhaomin Hou
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 沖縄, 琉球大学
  • 年月日: 2013-11-02
• [学会発表] N-Heterocyclic Carbene-Copper Complexes-Catalyzed Carboxylation Reactions with Carbon Dioxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Liang Zhang, Jianhua Cheng, Beatrice Carry, Zhaomin Hou
  • 学会等名: The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis
  • 発表場所: 札幌, 北海道大学
  • 年月日: 2013-08-09
• [学会発表] Copper-Catalyzed Boracarboxylation of Styrenes with Diborane and Carbon Dioxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Liang Zhang, Jianhua Cheng, Beatrice Carry, Zhaomin Hou
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 京都, 立命館大学
  • 年月日: 2013-03-23
• [図書] Transition-Metal-Catalyzed C-C Bond For ming Reactions with Carbon Dioxide, in New and Future Developments in Catalysis (Steven L. Suib Editor) (2013)
  • 著者名/発表者名: Liang Zhang, Zhaomin Hou
  • 総ページ数: 253-273
  • 出版者: ELSEVIER