2015 Fiscal Year Annual Research Report
鉄触媒による炭素－水素結合活性化を基軸とした触媒的不斉合成
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14F04342
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 栄一 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00134809)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SHANG RUI 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，環境調和性に優れた鉄を触媒として用いることで，温和な反応条件下，炭素-水素結合活性化を基軸とした触媒的不斉合成を開拓することである．当研究室ではこれまで，有機亜鉛試薬を用いたC(sp2)-HおよびC(sp3)-H結合を直接官能基化する反応を開発してきたが，この反応系においては有機亜鉛による鉄触媒の還元を主とする副反応が競合し，反応系中で配位子の脱着が起きるために，エナンチオ選択的な反応に用いることは困難であった．本研究員はまず，有機亜鉛化合物よりも安定に優れ還元性も持たない有機ボロン試薬を用いることでこれらの問題を解決することを着想して有機ボレートを用いてsp2炭素-水素結合活性化反応を最近報告した．しかしながら，この反応は触媒効率が低く，その適用範囲には大きな制限があった．そこで，本研究員はこの問題を解決するため，さらに堅牢でかつ効率的な触媒サイクルを持つ鉄触媒系を設計することにした．その結果，トリメチルアルミニウムに代表される有機アルミニウム試薬を用いることにより，C(sp2)-HおよびC(sp3)-H結合活性化反応が高い触媒効率で進行することを見出した．また合理的配位子設計により，カルボン酸，エステール，ケトンなど，カルボニル化合物のメチル化反応への展開も可能になるであろう展望を今期の研究で得た．今後はこの反応の反応機構の詳細と配位子設計を検討することで，これまでに例の知られていない，CH結合活性化を伴う不斉合成へと展開できると期待される．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
炭素-水素結合活性化を基軸とした触媒的不斉合成を目指して，有機アルミニウム試薬を用いた高い効率の鉄触媒系を開発し，配位子設計によりカルボニル化合物のメチル化反応への展開も可能になった．この反応は，鉄触媒を用いたカルボニル化合物の炭素-水素結合活性化反応の初めての例である．
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| Strategy for Future Research Activity |
有機アルミニウム試薬を用いた，カルボニル化合物の炭素-水素結合活性化反応において不斉配位子を検討し，例えばフェロセン誘導体やプロキラルな基質を用いたC(sp2)-HやC(sp3)-H結合の活性化などの検討を行う予定である．また，メチルアルミニウムだけでなく，様々な有機アルミニウム試薬との反応への展開を目指す．
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Research Products
(3 results)
