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2014 年度 実績報告書

有機触媒及び遷移金属触媒を協奏的に利用した不斉プロパルギル位置換反応の開発

公募研究

研究領域有機分子触媒による未来型分子変換
研究課題/領域番号 26105708
研究機関東京大学

研究代表者

西林 仁昭  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40282579)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード協奏触媒 / 有機触媒 / 金属触媒 / エナンチオ選択的反応 / リン酸 / ルテニウム
研究実績の概要

本研究課題では、新しい協奏的不斉合成反応の開発に関して、従来では適用出来なかった有機触媒として有効に働く光学活性リン酸誘導体を配位子部位に導入した硫黄架橋2核ルテニウム錯体を新しい設計・合成に成功し、この触媒を用いた時にのみ特異的にエナンチオ選択性が発現する触媒的プロパルギル位置換反応の開発に成功した。
具体的には、有機触媒として広く用いられているキラルリン酸アミドを架橋硫黄部位に導入したハイブリッド型硫黄架橋二核ルテニウム錯体を新たに設計・合成し、このハイブリッド型触媒を用いることによる不斉プロパルギル位置換反応の開発に成功した。本反応では、プロパルギルアルコールとルテニウム錯体との反応によって生成するアレニリデン錯体に対して、配位子のリン酸アミド部位との水素結合によって制御された求核剤が求核攻撃することによって不斉が誘起されている。今回、求核剤としてエンカルバメートを用いた不斉プロパルギル位アルキル化反応および求核剤としてアミドを用いた不斉プロパルギル位アミド化反応の開発に成功した。前者の反応については90%eeを超える高いエナンチオ選択性を達成することができたが、後者の反応では最高70%ee程度に留まった。
特に、求核剤としてエンカルバメートを用いた不斉プロパルギル位アルキル化反応の結果については、国際的にも高い評価を得ている化学専門雑誌であるAngew.Chem.誌に速報論文として既に報告した。

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

研究目標の一つである、従来では適用出来なかった有機触媒として有効に働く光学活性リン酸誘導体を配位子部位に導入した硫黄架橋2核ルテニウム錯体を新しい設計・合成に成功したため。不斉発現機構に関しても詳細な考察を行い、従来には見られなかった新しい概念でエナンチオ選択性が発現していることを明らかにした。

今後の研究の推進方策

これまでに見出した新しい知見を踏まえて、これまでに成功例が無い様々な求核試薬を用いたエナンチオ選択な触媒的プロパルギル位置換反応の開発を行う。既にアミドを窒素求核試薬として利用する事でプロパルギル位アミド化反応の開発に成功している。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Enantioselective Intramolecular Propargylic Amination Using Chiral Copper-Pybox Catalyst2014

    • 著者名/発表者名
      M. Shibata, K. Nakajima, and Y. Nishibayashi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 ページ: 7874-7877

    • DOI

      10.1039/C4CC01676A

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Redox Properties of PNP Pincer Complexes Based on N-Methyl-4,4'-Bipyridinium2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyake, K. Nakajima, Y. Higuchi, and Y. Nishibayashi
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 2014 ページ: 4273-4280

    • DOI

      10.1002/ejic.201402349

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic Formation of Ammonia from Molecular Dinitrogen by Use of Dinitrogen-Bridged Dimolybdenum-Dinitrogen Complexes Bearing PNP-Pincer Ligands: Remarkable Effect of Substituent at PNP-Pincer Ligand2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kuriyama, K. Arashiba, K. Nakajima, H. Tanaka, N. Kamaru, K. Yoshizawa, and Y. Nishibayashi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 ページ: 9719-9731

    • DOI

      10.1021/ja5044243

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Nucleophilic Trifluoromethylation of Benzylic Chlorides2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyake, S. Ota, M. Shibata, K. Nakajima, and Y. Nishibayashi
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 12 ページ: 5594-5596

    • DOI

      10.1039/C4OB00957F

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Nitrogen Heterocycles via a-Aminoalkyl Radicals Generated from a-Silyl Secondary-Amines under Visible Light Irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, M. Kitagawa, Y. Ashida, Y. Miyake, and Y. Nishibayashi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 ページ: 8900-8903

    • DOI

      10.1039/C4CC03000A

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cleavage and Formation of Molecular Dinitrogen in a Single System Assisted by Molybdenum Complexes Bearing Ferrocenyldiphosphine2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, H. Tanaka, Y. Tanabe, M. Yuki, K. Nakajima, K. Yoshizawa, and Y. Nishibayashi Cleavage and Formation of Molecular Dinitrogen in a Single System Assisted by Molybdenum Complexes Bearing Ferrocenyldiphosphine
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 53 ページ: 11488-11492

    • DOI

      10.1002/anie.201405673

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Reactivity of Ruthenium Complexes Bearing Arsenic-Containing ANA-Type Pincer Ligand2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanabe, S. Kuriyama, K. Arashiba, K. Nakajima, and Y. Nishibayashi
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 33 ページ: 5295-5300

    • DOI

      10.1021/om5006116

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光学活性リン酸アミド部位を有するルテニウム錯体を用いた不斉プロパルギル位置換反応の開発2015

    • 著者名/発表者名
      千田泰史、中島一成、西林仁昭
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋市、日本大学 理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] プロパルギルエステルとインドールを用いたプロパルギル位置換反応に基づく不斉4 級炭素構築反応の開発2015

    • 著者名/発表者名
      土田耕平、千田泰史、中島一成、西林仁昭
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋市、日本大学 理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成は誕生するのか?―化石燃料に代わる次世代エネルギー源としての期待2014

    • 著者名/発表者名
      西林仁昭
    • 学会等名
      平成26年度「実践的化学知セミナー」講演会
    • 発表場所
      東京都新宿区、早稲田大学
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Enantioselective Propargylic Substitution Reactions Using Ruthenium Complexes Bearing Chiral Phosphoric Amide Moiety2014

    • 著者名/発表者名
      Yasushi, Senda, Kazunari Nakajima, and Yoshiaki Nishibayashi
    • 学会等名
      第2回 国際会議(兼)第7回 有機触媒シンポジウム
    • 発表場所
      東京都文京区、東京大学・伊藤国際学術研究センター
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [学会発表] olybdenum-Catalyzed Reduction of Molecular Dinitrogen into Ammonia under Ambient Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Nishibayashi
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Organometallics and Catalysis
    • 発表場所
      奈良市、東大寺総合文化センター
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] olybdenum-Catalyzed Reduction of Molecular Dinitrogen into Ammonia under Ambient Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Nishibayashi
    • 学会等名
      The JSPS Strasbourg Symposium
    • 発表場所
      France、Strasbourg
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-17
    • 招待講演
  • [学会発表] ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成法への挑戦2014

    • 著者名/発表者名
      西林仁昭
    • 学会等名
      機能性錯体化学研究会平成26年度講演会
    • 発表場所
      東京都目黒区、東京大学
    • 年月日
      2014-08-05 – 2014-08-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Molybdenum-Catalyzed Reduction of Molecular Dinitrogen into Ammonia under Mild Reaction Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Nishibayashi
    • 学会等名
      41st International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Singapore、Suntec City
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Molybdenum-Catalyzed Reduction of Molecular Dinitrogen into Ammonia under Mild Reaction Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Nishibayashi
    • 学会等名
      The 26th International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      札幌市、ロイトン札幌、北海道
    • 年月日
      2014-07-14 – 2014-07-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 光学活性リン酸アミド部位を有するルテニウム錯体を用いた不斉プロパルギル位置換反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      千田泰史、中島一成、西林仁昭
    • 学会等名
      「有機分子触媒による未来型分子変換」第4回公開シンポジウム(分子活性化 - 有機分子触媒合同シンポジウム)
    • 発表場所
      札幌市、北海道大学学術交流会館
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [備考] 東京大学 大学院工学系研究科 総合研究機構 西林研究室

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nishiba/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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