• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

含アクセプター性NHC配位子を用いる新反応場の創成

公募研究

研究領域高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出
研究課題/領域番号 18H04245
研究機関岐阜大学

研究代表者

芝原 文利  岐阜大学, 工学部, 准教授 (60362175)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードNHC配位子 / 触媒反応 / 複素環
研究実績の概要

これまで検討してきたイミダゾ[1,5-a]ピリジンカルベン配位子の性質に注目した反応として、以前明らかにしたパラジウム錯体をもちいるアルキンの水素移動型半還元反応について、より詳細に検討を進めイミダゾピリジンカルベン配位子の電子的な影響とともに、立体的な嵩高さも反応に大きく影響を与えることを明らかにした。そこで、この知見を踏まえた上で、Organらによって開発されたPEPPISI型パラジウム錯体を誘導し、それらの触媒反応への応用を検討した。この際、別の検討において、パラジウム触媒による3-アリール-1,5-ジブロモイミダゾ[1,5-a]ピリジンとスチレン誘導体の反応において、分子内炭素-水素結合直接アリール化による環化反応とHeck反応が順次進行した発光性化合物が生成することを独自に見つけており、イミダゾピリジンカルベン配位子を持つパラジウム錯体が、われわれが想定している、不飽和結合の配位、挿入およびβ脱離が促進されるという仮定において、反応機構上それらを多く含むと考えられる本系において、有効に働くことが期待されたため適用してみたところ、期待通りの顕著な反応加速効果が見られた。種々の検討の結果、この場合には、特にHeck反応の加速効果が顕著であり、これは、これまでNHCを配位子とするHeck反応があまり良好な系が見られなかったのと対照的な結果であった。
以上のことから、本研究期間において最終的に、われわれが当初期待したとおり、イミダゾピリジンカルベン配位子は従来のNHCと同様に強いドナー性を保ちながら、一方でπアクセプター性も顕著に持つため、それらの性質が顕著に影響する反応で有効に働くことが示唆された。

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

期待していた配位子の影響による触媒活性向上が明らかになってきており、最終目標に掲げている今後の新しい触媒反応への応用展開への道筋が予定通り明確になってきているため。

今後の研究の推進方策

ここまで、主にロジウム触媒およびパラジウム触媒で、反応機構が明確になっている典型的な反応を取り上げ、種々検討を重ねており、いずれの場合も明確にわれわれが期待している配位子の電子的影響が影響していることが示唆される結果が示されている。
本年度は、以下の二つの観点を有機的に融合した形で検討を進め、イミダゾピリジンカルベン配位子の使用に関するガイドラインを明示することを目標に研究を進める。
1.他の金属の錯体での反応性の調査:ここまでは、構造が明確な錯体を作成する、すなわち限られた金属をもちいて錯体誘導した後構造確認した上での反応性の調査を実施してきたが、これら錯体が十分にわれわれの作業仮説を満足させる結果を示していたことから、今後はin situ錯体生成型の手順で他の金属による触媒反応を検討していく。
2.新規触媒反応開発の取り組み:上記の検討に際し、領域他研究者との共同研究により、特に領域内で発見発展しつつある新規反応での配位子適用を積極的に進め、イミダゾピリジンカルベン配位子使用に関する、より能動的な使用法の指針を示していく。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Chiral Selenazolines from N-Acyloxazolidinones via a Selenative Rearrangement of Chiral Cyclic Skeletons2018

    • 著者名/発表者名
      Shibahara Fumitoshi、Fukunaga Tomoki、Kubota Saki、Yoshida Akihito、Murai Toshiaki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 ページ: 5826~5830

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02520

  • [雑誌論文] Chelation-Assisted β-Selective Direct C?H Bond Arylation of 2-Thienylthioamide Catalyzed by Palladium-1,10-Phenanthroline Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Shibahara Fumitoshi、Asai Yusuke、Murai Toshiaki
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 7 ページ: 1323~1326

    • DOI

      10.1002/ajoc.201800160

  • [学会発表] Direct C-H Bond Arylation of Thienylthioamides Catalyzed by Pd-1,10-phenanthroline Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      芝原文利
    • 学会等名
      Τhe 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct C-H Bond Arylation of Thienylthioamides by Pd/phenanthroline Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      芝原文利
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on C-H Activation (ISCHA4)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Several Transition Metal Complexes of Imidazo[1,5-a]Pyridine Carbenes and their Catalytic Applications2018

    • 著者名/発表者名
      芝原文利
    • 学会等名
      XXVIII International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Pd/Phen-catalyzed Direct C-H Bond Arylation of Thienylthioamides2018

    • 著者名/発表者名
      芝原文利
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Precisely Designed Catalysts with Customized Scaffolding
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 5-スルホニルイミダゾ[1,5‐a]ピリジンカルベンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      金森真弥、服部鈴香、芝原文利、村井利昭
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 1,5位および窒素上に嵩高い置換基を持つイミダゾ[1,5-a]ピリジンカルベンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      柴田理古、芝原文利、村井利昭
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いるイミダゾ[1,5-a]ピリジンの逐次分子内直接 C-H アリール化-アルケニル化による高蛍光発光性化合物の開発2018

    • 著者名/発表者名
      花形 祥弥 、芝原 文利、村井 利昭
    • 学会等名
      第65回 有機金属化学討論会
  • [学会発表] セレノカルボニル化合物の性質を利用した合成反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      芝原文利、久保田早貴、鈴木雅史、福永知己、池山義基、村井利昭
    • 学会等名
      第113回有機合成シンポジウム2018年【春】

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi