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2014 年度 実績報告書

炭素-水素結合切断を経る極性官能基をもつアルキル基導入法の開発と不斉反応への展開

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 25105746
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

垣内 史敏  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70252591)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードロジウム / カチオン性錯体 / 炭素-水素結合活性化 / アシルアルキル基 / アリールピリジン類 / ベンズアミド類
研究実績の概要

我々はこれまでの検討で、アルケニルエステルをアルケニル化剤として利用することにより、カルボキシラートの脱離を伴う炭素-水素結合のアルケニル化反応が進行することを見出している。本研究では、アルケニルエステルに変えて環状アルケニル炭酸エステルを用いることにより、炭素-水素結合切断を利用したこれまでに報告例がない形式でのalpha-アシルアルキル基の導入の開発を目指して検討を行った。
カチオン性ロジウム錯体を触媒に用い、環状アルケニル炭酸エステルと種々の芳香族化合物との反応により、炭素-水素結合切断を経る芳香環へのalpha-アシルアルキル基の導入を達成する新規触媒反応の開発を行った。基質として2-(o-トリル)ピリジンを用い、4-メチレン-1,3-ジオキサスピロ[4.4]ノナン-2-オンの反応を、[Cp*RhCl2]2とAgSbF6を触媒に用い、無溶媒条件下、80℃で48時間行ったところ、オルト位にalpha-アシルアルキル基が導入された生成物がGC収率88%で得られた。電子供与性置換基および電子求引性置換基をもつアリールピリジン類を用いた場合にも、対応するalpha-アリールケトンを良好な収率で与えた。他の含窒素ヘテロ環も配向基として利用することが可能であった。
また、本反応は芳香族アミドに対しても適用可能であった。芳香族アミドはアリールピリジン類に比べ反応性が高く、70℃、24時間でも良好な収率で生成物を与えた。アミド基の窒素上の置換基を変えて反応性を比較したところ、立体的に小さい置換基をもつベンズアミドの方が高い収率で生成物を与えた。
本研究により炭素-水素結合切断を利用し、多様な芳香族化合物の芳香環上にalpha-アシルアルキル基を位置選択的に導入できる新規炭素-炭素結合生成法の開発に成功した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 2)Chelation-Assisted Regioselective Catalytic Functionalization of C-H, C-O, C-N, and C-F Bonds2014

    • 著者名/発表者名
      垣内史敏、河内卓彌、村井眞二
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 25 ページ: 2390-2412

    • DOI

      10.1055/s-0034-1379210

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium-catalyzed ortho-selective aromatic C-H alkenylation with alkenyl carbonates2014

    • 著者名/発表者名
      荻原陽平、河内卓彌、垣内史敏
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 ページ: 667-669

    • DOI

      10.1246/cl.140006

    • 査読あり
  • [学会発表] ロジウム触媒による環状アルケニル炭酸エステルを用いた芳香族炭素-水素結合切断を経るα-アシルアルキル基導入反応2015

    • 著者名/発表者名
      原悠介、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県、船橋市、習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Ruthenium-catalyzed C-H Alkenylation Using Alkenyl Acetates and Related Compounds2014

    • 著者名/発表者名
      垣内史敏
    • 学会等名
      2nd International Symposium on C-H Activation
    • 発表場所
      Rennes (France)
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 遷移金属触媒による芳香族化合物と環状アルケニル炭酸エステルのカップリング反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      原悠介、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      第3回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム (東京都、千代田区)
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23
  • [学会発表] 炭素-水素結合切断を経る芳香族化合物と環状アルケニル炭酸エステルの触媒的カップリング反応2014

    • 著者名/発表者名
      原悠介、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      新学術領域研究分子活性化-有機分子触媒合同シンポシウム
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館 (北海道、札幌市、北区)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-21
  • [学会発表] ルテニウム触媒を用いた不活性炭素-酸素結合の化学選択的アリール化を用いた多環式芳香族化合物の効率的合成2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木悠輔、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      第67 回有機合成化学協会関東支部シンポシウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学理工学部 (神奈川県、横浜市、港北区)
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-17
  • [学会発表] ルテニウム触媒による芳香族炭素-酸素結合切断を経る芳香族ケトンのモノアルケニル化反応の開発と酸素上の置換基効果2014

    • 著者名/発表者名
      近藤晃、秋葉奈々、河内卓彌、垣内史敏
    • 学会等名
      第67 回有機合成化学協会関東支部シンポシウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学理工学部 (神奈川県、横浜市、港北区)
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-17

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公開日: 2016-06-01  

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