非共有結合性相互作用を利用する炭素－水素結合変換反応の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26288014
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 國信 洋一郎 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (40372685)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: C-H結合変換 / 非共有結合性相互作用 / 水素結合 / Lewis酸－塩基相互作用 / ボリル化 / シリル化 / メタ位 / オルト位

研究実績の概要

金属触媒配位子と基質の官能基との間でのLewis酸－塩基相互作用を用いることで、イリジウム触媒によるオルト位選択的なC-Hホウ素化反応を達成し、学術論文として発表した（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1495）。本触媒系では、触媒と基質の置換基間での立体反発のため、通常は進行しにくいオルト位でのC-Hホウ素化反応を、Lewis酸－塩基相互作用という比較的強い非共有結合性相互作用を利用することで達成できた。そのほかにも、マンガン触媒とボランを共存させることにより、マンガン触媒としては初めての酸素配向基によるC-H結合変換反応（Org. Lett. 2016, 18, 304）や、レニウム触媒による芳香族イミデートとカルボジイミドとの反応による1,3-ジイミドイソインドリン化合物の合成反応（Org. Lett. 2016, 18, 2459）、を開発することができた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究代表者は、平成２９年２月より東京大学大学院薬学系研究科から九州大学先導物質化学研究所に異動したため、異動の準備や異動後の研究室の立ち上げに時間を取られ、当初の計画通りに研究が進展しなかったため。

今後の研究の推進方策

新しい職場である九州大学先導物質化学研究所での研究室のセットアップや研究の再開に必要な物品、薬品・ガラス器具などの消耗品、装置などの購入を行い、水素結合やLewis酸－塩基相互作用のような非共有結合性相互作用を利用するC(sp2)-HやC(sp3)-H結合の位置選択的な変換反応の開発を行なう予定である。

次年度使用額が生じた理由

研究代表者は、平成２９年２月に、東京大学大学院薬学系研究科から九州大学先導物質化学研究所に異動になったため、異動の準備や異動後の研究室の立ち上げに時間を取られ、当初の計画通りに研究が進展しなかった。また、現職である九州大学先導物質化学研究所で独立して研究室を運営することになったため、研究室のセットアップや研究の再開に研究費が必要になった。以上の理由から、研究費の一部を平成２９年度に繰り越すことにした。

次年度使用額の使用計画

研究室のセットアップや研究の再開に必要な物品や、薬品・器具などの消耗品を購入し、当初計画した研究の残りの課題を遂行し、研究成果をまとめることを考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Lewis Acid-Base Interaction-Controlled ortho-Selective C-H Borylation of Aryl Sulfides (2017)
  • 著者名/発表者名: Hong-Liang Li, Yoichiro Kuninobu, Motomu Kanai
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 56 ページ: 1495-1499
  • DOI: 10.1002/anie.201610041
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Manganese- and Borane-Mediated Synthesis of Isobenzofuranones from Aromatic Esters and Oxiranes via C-H Bond Activation (2016)
  • 著者名/発表者名: Sueki, S.; Wang, Z.; Kuninobu, Y.
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 18 ページ: 304-307
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.5b03474
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rhenium-Catalyzed Synthesis of 1,3-Diiminoisoindolines via Insertion of Carbodiimides into a C-H Bond of Aromatic and Heteroaromatic Imidates (2016)
  • 著者名/発表者名: Zijia Wang, Shunsuke Sueki, Motomu Kanai, Yoichiro Kuninobu
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 18 ページ: 2459-2462
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.6b01012
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Development of Novel C-H Bond Transformations and Their Application to the Synthesis of Organic Functional Molecules (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Kuninobu
  • 雑誌名: J. Synth. Org. Chem. Jpn. 巻: 74 ページ: 1058-1068
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] パラジウム触媒によるC-H結合活性化を伴うアルデ ヒドとハロゲン化物からのケトン合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 若木 貴行, 藤後 貴也, 吉留 大輔, 國信 洋一郎, 金井 求
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
  • 発表場所: 仙台国際会議場
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-27
• [学会発表] Aβ凝集阻害剤の創出を支援するC-Hカップリング反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤後 貴也, 新谷 卓士, 相馬 洋平, 國信 洋一郎, 金井 求
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
  • 発表場所: 仙台国際会議場
  • 年月日: 2017-03-24 – 2017-03-27
• [学会発表] Iron-Catalyzed Oxyalkylation of Styrenes Using Hypervalent Iodine Reagents (2017)
  • 著者名/発表者名: Zijia Wang, Motomu Kanai, Yoichiro Kuninobu
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] Development of Iron-Catalyzed C－H Borylation of 2-Phenylpyridines and Their Analogues and Optical Properties of The Products (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yoshigoe, Yoichiro Kuninobu
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] マンガン触媒を用いたC-H 結合活性化反応に関するDFT 計算 (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯島千景・坂田健・末木俊輔・國信洋一郎
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] イリジウム触媒を用いるピリジン類の４位選択的なC-H ホウ素化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山川健司、國信洋一郎、金井求
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] ortho-Selective C-H Borylation of Aromatic Compounds Using Distal Functional Group (2017)
  • 著者名/発表者名: Hong-Liang Li, Yoichiro Kuninobu, Motomu Kanai
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] Lewis Acid-Base Interaction-Controlled ortho-Selective C-H Borylation of Aryl Sulfides (2016)
  • 著者名/発表者名: Hong-Liang Li, Yoichiro Kuninobu, Motomu Kanai
  • 学会等名: 第60回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2016-09-17 – 2016-09-17
• [学会発表] 鉄触媒によるオルト位選択的なC-Hホウ素化反応の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉越 裕介、國信 洋一郎
  • 学会等名: 第63回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
• [学会発表] ピコリン酸アミド配位子をもつパラジウム触媒によるアルデヒドと有機ハロゲン化物からのケトン合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 若木 貴行、國信 洋一郎、金井 求
  • 学会等名: 第63回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
• [学会発表] ortho-Selective C-H Borylation of Aromatic Compounds Controlled by Lewis Acid-Base Interaction (2016)
  • 著者名/発表者名: Hong-Liang Li, Yoichiro Kuninobu, Motomu Kanai
  • 学会等名: 第63回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16
• [学会発表] A meta-Selective C-H Borylation Directed by Hydrogen Bonds between Ligand and Substrate (2016)
  • 著者名/発表者名: Mitsumi Nishi, Haruka Ida, Yoichiro Kuninobu, and Motomu Kanai
  • 学会等名: Symposium on Frontiers of Molecular Science and Technology
  • 発表場所: The University of Tokyo, Japan
  • 年月日: 2016-07-02 – 2016-07-02
  • 国際学会
• [備考] 國信研究室HP
  • URL: http://kuninobu-lab.cm.kyushu-u.ac.jp/