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2017 年度 実績報告書

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

研究課題

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

高効率な変換反応として知られる炭素-水素結合(C-H結合)変換反応では一般的に、配向基を用いることで反応の位置選択性を制御している。しかし、配向基を利用することで反応工程数が増加したり、基質の適用範囲が狭くなるため、実用性の点で課題が残る。そこで本研究では、水素結合やハロゲン結合、Lewis酸-塩基相互作用、超分子相互作用のような非共有結合性相互作用を巧みに利用することにより、C-H結合変換反応の位置選択性の新しい制御法を確立することを目的に研究を行なった。また、その位置選択性制御法を活用することで、医薬品のような複数の官能基をもつ化合物を合成し、その位置選択性の制御法の実用性についても検討した。
基質とホウ素化剤とのLewis酸-塩基相互作用を利用することにより、鉄触媒による2-フェニルピリジン類の2位選択的なC-Hホウ素化反応を開発した(Org. Lett. 2017, 19, 3450)。得られたホウ素化生成物は、溶液でも固体でも蛍光性を有することから、その蛍光特性についても調査した。また、イリジウム触媒を用いることにより、γ位に硫黄原子をもつ芳香族化合物のオルト位選択的なC-Hホウ素化反応も実現した(Org. Lett. 2017, 19, 5944)。この反応を用いることにより、生物活性分子の合成も行なった。その他にも、鉄触媒存在下、超原子価ヨウ素化合物を用いることにより、スチレン類のアシロキシアルキル化反応を開発した(Org. Lett. 2017, 19, 2398)。また、パラジウム触媒によるアルデヒドのC-H結合活性化を伴う、アルデヒドとブロモベンゼン類との反応によるケトン合成も実現した(ACS Catal. 2018, 8, 3123)。本反応を用いることにより、従来合成が困難とされてきたヘテロ芳香環を含むケトン合成も容易に合成することができる。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Synthesis of Diaryl Ketones from Aldehydes and (Hetero)Aryl Halides via C?H Bond Activation2018

    • 著者名/発表者名
      Wakaki Takayuki、Togo Takaya、Yoshidome Daisuke、Kuninobu Yoichiro、Kanai Motomu
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 8 ページ: 3123~3128

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b00440

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron-Catalyzed Acyloxyalkylation of Styrenes Using Hypervalent Iodine Reagents2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Zijia、Kanai Motomu、Kuninobu Yoichiro
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 19 ページ: 2398~2401

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b00923

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron-Catalyzed ortho-Selective C?H Borylation of 2-Phenylpyridines and Their Analogs2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshigoe Yusuke、Kuninobu Yoichiro
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 19 ページ: 3450~3453

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01423

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iridium/Bipyridine-Catalyzed ortho-Selective C?H Borylation of Phenol and Aniline Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Li Hong-Liang、Kanai Motomu、Kuninobu Yoichiro
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 19 ページ: 5944~5947

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b02936

    • 査読あり
  • [学会発表] Photo-induced Coloring of ortho-Borylated 2-Phenylpyridines2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yoshigoe, Yuji Suzaki, Kohtaro Osakada, Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      IRCCS-JST CREST Joint Symposium “Chemical Sciences facing a difficult challenge”
    • 国際学会
  • [学会発表] Regioselective C-H Trifluoromethylation of 6-Membered Heteroaromatic Compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC 2018), Cambodia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Solid-state Fluorescent Properties of π-Conjugated Molecules by Non-covalent Bonding2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yoshigoe, Takeshi Yamakawa, Zijia Wan, Motomu Kanai, Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] Noncovalent Bond-Controlled Regioselective C-H Borylation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC 2017), Viet Num
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Noncovalent Bond-Controlled Regioselective C-H Borylation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kuninobu, Haruka Ida, Hong-Liang Li, Mitsumi Nishi and Motomu Kanai
    • 学会等名
      Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS19), Korea
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機機能性分子合成を志向した新規炭素-水素結合変換反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      國信 洋一郎
    • 学会等名
      第29回若手研究者のためのセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 安価な鉄塩によって触媒される2-フェニルピリジンのオルト位選択的C-Hホウ素化2017

    • 著者名/発表者名
      吉越裕介, 國信 洋一郎
    • 学会等名
      第29回若手研究者のためのセミナー
  • [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ヘテロアリールケトン合成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
      第64回有機金属化学討論会
  • [学会発表] Development of C-H Bond Transformations Directed Towards the Synthesis of Organic Functional Molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      Lecture at Tsinghua University, China
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of C-H Bond Transformations Directed Towards the Synthesis of Organic Functional Molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      Lecture at Peking University, China
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of C-H Bond Transformations Directed Towards the Synthesis of Organic Functional Molecules2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kuninobu
    • 学会等名
      Lecture at Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, China
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機機能性分子合成を志向した新規炭素-水素結合変換反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      國信 洋一郎
    • 学会等名
      第4回次世代の有機化学・広島シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] ホウ素化2‐フェニルピリジン類の固相相転移とその機構解明2017

    • 著者名/発表者名
      吉越裕介, 須崎裕司、小坂田耕太郎、國信 洋一郎
    • 学会等名
      統合物質創製化学研究推進機構 第3回国内シンポジウム
  • [学会発表] 有機機能性分子合成を志向した新規炭素-水素結合変換反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      國信 洋一郎
    • 学会等名
      第44回有機典型元素化学討論会
    • 招待講演
  • [図書] ChemGrowing2017

    • 著者名/発表者名
      國信洋一郎
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      和光純薬
  • [備考] 國信研究室HP(日本語)

    • URL

      http://kuninobu-lab.cm.kyushu-u.ac.jp/

  • [備考] 國信研究室HP(英語)

    • URL

      http://kuninobu-lab-english.cm.kyushu-u.ac.jp/

  • [産業財産権] 蛍光を有する複合体2017

    • 発明者名
      國信 洋一郎、金井 求、山川 健司、王 子嘉、吉越 裕介
    • 権利者名
      國信 洋一郎、金井 求、山川 健司、王 子嘉、吉越 裕介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-161912

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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