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2013 年度 実施状況報告書

不飽和炭化水素類の環境調和型分子変換反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25620072
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関北海道大学

研究代表者

大宮 寛久  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40508876)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード不飽和炭化水素 / 還元的炭素炭素結合形成 / 銅触媒
研究概要

化学工業の基本原料であるエチレンやアセチレンなどの不飽和炭化水素類を活性化(還元)しながら、極性あるいは非極性不飽和化合物に導入するための直接的かつ斬新な分子変換プロセスの開発に挑戦する。具体的には、アルケンあるいはアルキンの還元的カルボキシル化、カルボニル付加、共役付加などを検討する。本年度は、幾つかの不飽和炭化水素類の還元的有機合成反応の開発を検討し、以下に述べるような成果が得られた。
末端アルケンの9-BBN-Hを用いたヒドロホウ素化により調製されたアルキルボラン、アルキノエート、Bu3SnOMeを触媒量のCuOAc (10 mol %)、t-BuOK (10 mol %) 存在下、1,4-dioxane 溶媒中 60 ℃ で作用させると三成分アルキルスタニル化反応が進行し、三置換ビニルスズ化合物が得られた。本反応では、アルキル基とスズ基がアルキノエートのβ位とα位にそれぞれ完全な位置選択性を伴ってsyn付加の形式で導入される。本手法は、末端アルケンを求核剤前駆体として利用する還元的合成反応である。合成された三置換ビニルスズを右田-小杉-Stilleクロスカップリングなどのような様々な分子変換反応を用いることで、医薬品あるいは生物活性化合物に多く見られる四置換オレフィンに誘導できた。また本反応は、形式的なアルキンのアルキルスタニル化反応であり、これまで実現困難であったアルキル基の導入を可能にした。
銅(I)/(R)-DTBM-MeO-BIPHEP錯体触媒を用いた9-BBN型アルキルボランとγ,γ-二置換第1級塩化アリル類の位置およびエナンチオ選択的アリル化反応を見出した。本手法により三つの様々なアルキル基と一つのビニル基で構成される第四級不斉炭素中心を構築できた。求核剤前駆体として末端アルケンを利用できる第四級不斉炭素中心の新たな構築法である。

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

本年度、幾つかの不飽和炭化水素類の還元的炭素炭素結合形成反応の開発に成功した。これら開発された変換反応は高い選択性を有しており、強力な有機合成手法となりうる。

今後の研究の推進方策

アルケンあるいはアルキンなどの不飽和炭化水素類の還元的有機合成反応の開発を継続して行う。クリーンなエネルギー媒体である分子状水素を還元剤として利用する手法の開発を目指す。

次年度の研究費の使用計画

年度末に旅費額に変更が生じたため、次年度使用額が生じた。
不飽和炭化水素類の環境調和型分子変換反応の開発に必要な実験消耗品および旅費に使用する。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed γ-Selective and Stereospecific Direct Allylic Alkylation of Terminal Alkynes: Synthesis of Skipped Enynes2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Makida. Yurie Takayama, Hirohisa Ohmiya, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 5350-5354

    • DOI

      10.1002/anie.201300785

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative Catalysis of Metal and O-H-O/sp3-C-H-O Two-point Hydrogen Bonds in Alcoholic Solvents: Copper-catalyzed Enantioselective Direct Alkynylation of Aldehydes with Terminal Alkynes2013

    • 著者名/発表者名
      Takaoki Ishii, Ryo Watanabe, Toshimitsu Moriya, Hirohisa Ohmiya, Seiji Mori, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 ページ: 13547-13553

    • DOI

      10.1002/chem.201301280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Trisubstituted Alkenylstannanes through Copper-Catalyzed Three-Component Coupling with Alkylboranes, Alkynoates, and Tributyltin Methoxide2013

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Wakamatsu, Kazunori Nagao, Hirohisa Ohmiya, Masaya Sawamura
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 11620-11623

    • DOI

      10.1002/anie.201305973

    • 査読あり
  • [学会発表] 銅触媒によるアルキルボラン/アルキノエート/求電子剤三成分カップリングを用いた多置換アルケンの合成2014

    • 著者名/発表者名
      若松 鷹道
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 光学活性ヒドロキシアミノホスフィン-銅錯体触媒による α-ケトエステル誘導体のエナンチオ選択的アルキニル化反応2014

    • 著者名/発表者名
      石井 孝興
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] アルキルボランと第1級塩化アリル類のエナンチオ選択的銅触媒クロスカップリングによる第四級不斉炭素中心の構築2014

    • 著者名/発表者名
      北條 健太郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 銅触媒によるアルキルボランのγ位選択的アリル化反応の機構解析2014

    • 著者名/発表者名
      長尾 一哲
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 銅触媒による高選択的合成反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      大宮 寛久
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
    • 招待講演
  • [学会発表] 銅触媒による第2級アルキルボランとリン酸アリルのγ位選択的立体特異的カップリング反応2014

    • 著者名/発表者名
      安田 優人
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 銅触媒による末端アルキンのエナンチオ選択的アリル位アルキル化反応2014

    • 著者名/発表者名
      大宮 寛久
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 銅(I)触媒による分子内アルケンヒドロアルコキシ化反応2014

    • 著者名/発表者名
      村山 大明
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Hydrogen-bond-assisted Enantiocontrol of Copper-catalyzed Alkyne-Nitrone Coupling: Asymmetric Synthesis of β-Lactams2013

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sawamura
    • 学会等名
      ICCEOCA-8
    • 発表場所
      Osaka International Convention Center(Osaka)
    • 年月日
      20131125-20131128
  • [学会発表] 銅触媒による高選択的炭素骨格構築法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Ohmiya
    • 学会等名
      第2回卓越拠点有機若手ワークショップ
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      20131118-20131119
    • 招待講演
  • [学会発表] キラル銅触媒を用いる末端アルキンとニトロンからのβ-ラクタムの不斉合成2013

    • 著者名/発表者名
      石井 孝興
    • 学会等名
      第43回複素環化学討論会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜市)
    • 年月日
      20131017-20131019
  • [学会発表] Enantioselective Conjugate Addition and Allylic Substitution with Alkylboranes Catalyzed by Copper(I) Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Ohmiya
    • 学会等名
      ISCC-10
    • 発表場所
      Doshisha University(Kyoto)
    • 年月日
      20130923-20130926
    • 招待講演
  • [学会発表] アルキルボランと塩化アリル類のエナンチオ選択的銅触媒クロスカップリングによる第四級不斉炭素中心の構築2013

    • 著者名/発表者名
      北條 健太郎
    • 学会等名
      第60回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学(豊島区)
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] 銅触媒によるアルキルボラン/アルキノエート/スズアルコキシドの三成分カップリングを用いた三置換ビニルスズ化合物の合成2013

    • 著者名/発表者名
      若松 鷹道
    • 学会等名
      第60回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学(豊島区)
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] Enantioselective Alkynylation of Aldehydes Based on Cooperative Catalysis of Copper-Chiral Hydroxy Amino Phosphine Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Takaoki Ishii
    • 学会等名
      ISHHC-16
    • 発表場所
      Hokkaido University(Sapporo)
    • 年月日
      20130804-20130809
  • [学会発表] Copper(I)-Catalyzed Enantioselective Allylic Substitution Reaction with Alkylboranes2013

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Hojoh
    • 学会等名
      ISHHC-16
    • 発表場所
      Hokkaido University(Sapporo)
    • 年月日
      20130804-20130809
  • [学会発表] Copper-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition andAllylic Substitution with Alkylboranes2013

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Ohmiya
    • 学会等名
      OMCOS17
    • 発表場所
      Colorado State University(USA)
    • 年月日
      20130728-20130801
  • [学会発表] Copper-Catalyzed Stereodivergent Coupling Reactions between Chiral Allylic Phosphates and Alkylboranes2013

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Nagao
    • 学会等名
      OMCOS17
    • 発表場所
      Colorado State University(USA)
    • 年月日
      20130728-20130801
  • [学会発表] 銅触媒によるアルキルホウ素化合物のリン酸アリル類の立体選択的カップリング反応

    • 著者名/発表者名
      長尾 一哲
    • 学会等名
      第23回 万有福岡シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
  • [学会発表] 高選択的アリル系カップリング反応の開発と展開

    • 著者名/発表者名
      大宮 寛久
    • 学会等名
      第7回日本化学会東海支部若手研究者フォーラム「分子科学のライジングスター」
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 招待講演
  • [学会発表] 不斉ヒドロキシアミノホスフィンー銅錯体の協同触媒作用に基づくβーラクタムの立体選択的合成

    • 著者名/発表者名
      石井 孝興
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部夏期研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学(北見市)
  • [学会発表] アリル型化合物のクロスカップリング反応

    • 著者名/発表者名
      大宮 寛久
    • 学会等名
      第10回 北大若手研究者の会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 招待講演
  • [学会発表] 銅触媒による高選択的炭素骨格構築法の開発

    • 著者名/発表者名
      大宮 寛久
    • 学会等名
      岡山大学次世代研究者・異分野研究連携育成支援事業シンポジウム 「遷移金属触媒が先導する新しい分子変換」
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 招待講演
  • [備考] 北海道大学大学院理学研究院化学部門 有機金属化学研究室

    • URL

      http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/

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公開日: 2015-05-28  

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