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2011 年度 実績報告書

歪みを内包する複核遷移金属フェノキシド錯体の設計と炭素-水素結合直截変換

公募研究

研究領域直截的物質変換をめざした分子活性化法の開発
研究課題/領域番号 23105509
研究機関東京大学

研究代表者

松永 茂樹  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (50334339)

キーワード直截変換 / 分子活性化 / 触媒 / シッフ塩基 / 有機合成反応
研究概要

これまで酢酸パラジウムに代表される遷移金属カルボキシレートを活用したアリル位sp3炭素のC-H結合活性化が実現されているが、より困難なベンジル位sp3炭素のC-H結合活性化に向けて独自の「遷移金属フェノキシドの化学」に特化して研究を進めた。その際、単純な遷移金属フェノキシドではベンジル位C-H結合を活性化するための反応性が十分ではないため、「複核錯体化による歪みエネルギーの蓄積」を行い、歪みの解放をdriving forceとするベンジル位sp3炭素のC-H結合の活性化を目指すこととした。そのために、複核シッフ塩基錯体を系統的に調製し、結晶構造の決定、VCDスペクトル測定(IR領域の高感度、振動CDスペクトル)による動的挙動解明、計算化学による分析を通じて基礎情報を収集した。一方、遷移金属フェノキシドの系統的検証と並行して、ベンジル位sp3炭素のC-H結合の活性化を実現するべく、ルイス酸触媒条件下での各種、極性官能基への付加を検討した。検討の結果、エノン、α、β-不飽和N-アシルピロールへの1、4付加およびイミンへの1、2付加を効率的に促進する触媒系を見いだすことが出来た。また、複核シッフ塩基錯体をさらに発展させた第2族金属/シッフ塩基オリゴマー錯体が非常に活性が高いことを新たに見いだし、イソインドリノンのベンジル位C-H活性化とイミンへの付加が高いエナンチオ選択性にて進行することがわかった。本反応はイソインドリノンを求核剤的に触媒的活性化を行った初めての例である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初はシッフ塩基の系統的検証を進め基礎的データを中心に集める予定であったが、それに加えてベンジル位のC-H活性化を達成し、不斉化に至るまで成功した点で当初の計画を超える成果が得られた。

今後の研究の推進方策

当初の想定以上の成果が得られてきているので、初年度の知見を踏まえ、さらに難しい不活性分子の直裁変換に取り組む。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Total Synthesis of Chimonanthine, Folicanthine, and Calycanthine via Double Michael Reaction of Bisoxindole2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsunuma, H.; Shibasaki, M.; Kanai, M.; Matsunaga, S.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 51(印刷中)

    • DOI

      DOI:10.1002/anie.201201132

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Contiguous Tetrasubstituted Chiral Carbon Stereocenters via Direct Catalytic Asymmetric Aldol and Mannich-type Reactions2011

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga, S.; Yoshino, T.
    • 雑誌名

      the Chemical Record

      巻: 11 ページ: 260-268

    • DOI

      DOI10.1002/tcr.201100020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereodivergent Direct Catalytic Asymmetric Mannich-type Reaction of α-Isothiocyanato Ester with Ketimines2011

    • 著者名/発表者名
      Lu, G.; Yoshino, T.; Morimoto, H.; Matsunaga, S.; Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 50 ページ: 4382-4385

    • DOI

      DOI:10.1002/anie.201101034

    • 査読あり
  • [学会発表] 複核金属触媒の協奏的機能を活用した精密有機合成2011

    • 著者名/発表者名
      松永茂樹
    • 学会等名
      万有福岡シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学百年記念講堂(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-21

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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