2019 Fiscal Year Annual Research Report
Ligand Design for Catalytic Asymmetric C-H Bond Functinalization
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18H03906
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
澤村 正也 北海道大学, 理学研究院, 教授 (40202105)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 不斉触媒 / 配位子 / ホスフィン / NHC配位子 / ホウ素化 / C-H活性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機分子のC-H結合を特定の場所で選択的かつ触媒的に活性化し、炭素-炭素結合やヘテロ元素官能基に変換するC-H結合変換反応は、有機化合物の合成法を革新する手法として期待されている。近年の活発な研究によって多様なC-H結合変換反応が開発されている。しかし、キラル触媒によるC-H結合不斉変換反応の研究例は未だ少なく、今後の飛躍的な発展が必要である。本研究の当該年度の実績は以下の通りである。
〈１. プロリノールーホスフィンの応用〉 銅触媒によるプロパルジルアルコール誘導体とニトロンの不斉衣笠反応によるα-アルキリデン-β-ラクタムの不斉合成の成果を論文発表した。
〈２. フェノール-カルベン配位子の応用〉 フェノール-カルベン-銅触媒によるα,β-不飽和エステルの不斉共役還元の成果を論文発表した。
〈３.不斉C-Hホウ素化反応〉 新規ホスファイト配位子を用いて、2-アルキルピリジンの不活性C(sp3)-H結合のホウ素化反応において99% eeを超えるエナンチ選択性を達成した。配向基の拡張など合成化学的な展開を行なうとともに、不斉発現メカニズムの解明のための理論論計算とを行い、論文発表した。さらに、同じ不斉配位子を Rh錯体と組み合わせた触媒を用いることで、窒素隣接C(sp3)-H結合の不斉ホウ素化反応を開発し、論文発表を行った。
〈４.２－アルキルアザアレーンのC-H不斉アリル化〉 イソマンニド骨格の両端に単座ホスファイトと嵩高いトリチル置換基を持つ不斉配位子を用いるPd触媒による２－アルキルアザアレーンのC-H不斉アリル化について、反応経路とエナンチオ選択性発現機構を検証する量子化学計算をほぼ完了し、論文を執筆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目標としていた反応開発がいずれの項目でも論文は発表レベルに到達した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の計画
〈１. プロリノールーホスフィンの応用〉 プロリノールーホスフィン配位子の非酸性sp3-C-H結合による非古典的水素結合やその他の弱い非共有結合性相互作用に着目した新しい不斉触媒反応の開発を目指して研究を継続する。
〈２. フェノール-カルベン配位子の応用〉 フェノール-カルベン配位子の構造改変をさらに進め、高活性・長寿命の銅触媒を開発する。銅触媒によるシクロプロパノールの開環不斉アリル位アルキル化反応の研究を継続する。
〈３.不斉C-Hホウ素化反応〉 不斉C-Hホウ素化反応の量子化学計算の結果をもとに、遠隔不斉C-Hホウ素化反応の触媒設計を行う。
〈４.２－アルキルアザアレーンのC-H不斉アリル化〉 論文化に向けて反応機構に関する結果を取りまとめる。
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