2025/05/22 更新

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イワサキ タカノリ
岩﨑 孝紀
IWASAKI TAKANORI
所属
工学研究院 応用化学部門 教授
職名
教授

研究分野

  • ナノテク・材料 / 有機合成化学

経歴

  • 九州大学 大学院工学研究院応用化学部門 教授 

    2025年4月 - 現在

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    国名:日本国

  • 東京大学 大学院工学系研究科 准教授 

    2018年7月 - 2025年3月

  • 大阪大学 大学院工学研究科 講師 

    2017年8月 - 2018年6月

  • 大阪大学 大学院工学研究科 助教 

    2009年4月 - 2017年7月

学歴

  • 大阪大学   大学院基礎工学研究科   物質創成専攻 機能物質化学領域

    2006年4月 - 2009年3月

  • 大阪大学   大学院基礎工学研究科   物質創成専攻 機能物質化学領域

    2004年4月 - 2006年3月

  • 大阪大学   基礎工学部   化学応用科学科

    2002年4月 - 2004年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 均一系触媒

    研究キーワード: 均一系触媒

    研究期間: 2025年

  • 研究テーマ: 有機金属化学

    研究キーワード: 有機金属化学

    研究期間: 2025年

受賞

  • レクチャーシップアワード

    2024年10月   学術変革研究A: デジタル化による高度精密有機合成の新展開  

    岩﨑孝紀

  • 研究奨励賞

    2020年9月   錯体化学会  

  • 触媒科学奨励賞

    2020年7月   三井化学  

    岩﨑孝紀

  • 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2020年4月   文部科学省  

    岩﨑孝紀

  • 先端錯体工学研究会奨励賞

    2019年12月   先端錯体工学研究会  

    岩崎 孝紀

  • 2018年度石油学会奨励賞

    2019年5月   石油学会  

    岩崎 孝紀

  • Thieme Chemistry Journals Award 2019

    2019年1月   Thieme  

    岩崎 孝紀

  • Chemist Award BCA 2018

    2018年12月   MSD生命科学財団  

    岩崎 孝紀

  • 平成30年度有機合成化学奨励賞

    2018年12月   有機合成化学協会  

    岩崎 孝紀

  • 日本化学会第97春季年会優秀講演賞(学術)

    2017年3月   日本化学会  

    岩崎 孝紀

  • 第30回若い世代の特別講演証

    2016年3月   日本化学会  

    岩崎 孝紀

  • 大阪大学総長奨励賞(研究部門)

    2015年7月   大阪大学  

    岩崎 孝紀

  • 第54回学術奨励賞

    2014年6月   公益財団法人宇部興産学術振興財団  

    岩崎 孝紀

  • 大阪大学総長奨励賞(教育部門)

    2013年8月   大阪大学  

    岩崎 孝紀

  • 2011年度有機合成化学協会研究企画賞旭化成ファーマ研究企画賞

    2011年12月   有機合成化学協会  

    岩崎 孝紀

  • Reaxys PhD Prize 2010 Finalist

    2010年8月   Elsevier  

    岩崎 孝紀

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論文

  • Chemoselective Hydrogenolysis of Urethanes to Formamides and Alcohols in the Presence of More Electrophilic Carbonyl Compounds

    Iwasaki T., Yamada Y., Naito N., Nozaki K.

    Journal of the American Chemical Society   146 ( 37 )   25562 - 25568   2024年9月   ISSN:00027863

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the American Chemical Society  

    The development of methods for the chemical recycling of polyurethanes is recognized as an urgent issue. Herein, we report the Ir-catalyzed hydrogenolysis of the urethane C-O bond to produce formamides and alcohols, where both formamides and ester and amide functionalities are tolerated. The chemoselectivity observed is counterintuitive to the generally accepted electrophilicity order of carbonyl compounds. Hydrogenolysis of urea and isocyanurate, potential byproducts in the polycondensation process of polyurethanes, is also achieved alongside the selective degradation of polyurethanes themselves, which affords diformamides and diols. The time-course of the hydrogenative polyurethane degradation reveals that the bond cleavage occurs not from the terminal, but from any part of the polymer chain. The present catalysis offers a novel method for the recycling of polyurethane-containing polymer waste.

    DOI: 10.1021/jacs.4c06553

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  • Chemoselectivity change in catalytic hydrogenolysis enabling urea-reduction to formamide/amine over more reactive carbonyl compounds

    Iwasaki T., Tsuge K., Naito N., Nozaki K.

    Nature Communications   14 ( 1 )   2023年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nature Communications  

    The selective transformation of a less reactive carbonyl moiety in the presence of more reactive ones can realize straightforward and environmentally benign chemical processes. However, such a transformation is highly challenging because the reactivity of carbonyl compounds, one of the most important functionalities in organic chemistry, depends on the substituents on the carbon atom. Herein, we report an Ir catalyst for the selective hydrogenolysis of urea derivatives, which are the least reactive carbonyl compounds, affording formamides and amines. Although formamide, as well as ester, amide, and carbamate substituents, are considered to be more reactive than urea, the proposed Ir catalyst tolerated these carbonyl groups and reacted with urea in a highly chemoselective manner. The proposed chemo- and regioselective hydrogenolysis allows the development of a strategy for the chemical recycling of polyurea resins.

    DOI: 10.1038/s41467-023-38997-2

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  • Sequence‐Controlled Copolymerization of Structurally Well‐Defined Multinuclear Zinc Acrylate Complexes and Styrene

    Iwasaki T., Suehisa G., Mandai R., Nozaki K.

    Macromolecular Rapid Communications   46 ( 3 )   2025年2月   ISSN:10221336

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Macromolecular Rapid Communications  

    The copolymerization of two or more monomers produces polymeric materials with unique properties that cannot be achieved with homopolymers. However, precise control over the polymer sequence remains challenging because the sequence is determined by the inherent reactivity of comonomers. Therefore, only limited methods using modified monomers or supramolecular interactions are reported. In this study, the sequence control of acrylate-styrene copolymerization using multinuclear zinc complexes is reported. The copolymerization of the zinc acrylate complex with a polymeric sheet-like structure and styrene in benzene affords a copolymer with a higher content of acrylate triad than calculated for the statistical random model, whereas tetranuclear zinc acrylate (TZA) affords a copolymer with fewer adjacent acrylate sequences. The copolymer with a higher content of acrylate triad exhibits a lower glass transition temperature because of the higher mobility of the longer polystyrene segments. These results highlight the promise of multinuclear zinc acrylate complexes as monomers for sequence-controlled copolymerization.

    DOI: 10.1002/marc.202400742

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  • Synthesis, Structure, and Optical Property of Tris(biaryldiyl)metal Complexes Consisting of Group 9 Elements

    Hara M., Hirooka Y., Iwasaki T., Nozaki K.

    Inorganic Chemistry   63 ( 45 )   21474 - 21487   2024年11月   ISSN:0020-1669 eISSN:1520-510X

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    We report the synthesis and characterization of tris(biphenyl-2,2′-diyl)metal complexes of trivalent group 9 elements (1M, M = Co, Rh, Ir) and their nonplanarly π-extended analogs, tris(1,1′-binaphthyl-2,2′-diyl)metal complexes (2M, M = Rh, Ir). Single crystal X-ray crystallography reveals the distorted octahedral geometry with an approximate C3 symmetry of trianionic complexes 1M (M = Co, Rh, Ir) and 2M (M = Rh, Ir), which are contacted by three Li+ ions in the crystal. Complex 1Ir exhibits yellow luminescence in THF with a photoluminescence quantum yield (ΦPL) of up to 0.73, along with a distinctive photophysical property, namely, a concentration dependence of the emission wavelength from 530 to 580 nm. This is a characteristic property of 1Ir and has not been observed in its isoelectronic analog, tris(2-phenylpyridinato)iridium(III) (Ir(ppy)3). The concentration-dependent optical properties originate from the dissociation equilibria of Li+ ions from the anionic chromophore. Complex 2Ir also exhibits luminescence at 715 nm in THF, with a notable bathochromic shift from 1Ir through the π-extension. The findings offer insights into the photophysical properties of homoleptic organo-transition metal complexes, providing the foundation for the design of related transition metal complexes.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c03514

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  • Cover Feature: Linear, Planar, Orbicular, and Macrocyclic Multinuclear Zinc (Meth)acrylate Complexes (Chem. Eur. J. 33/2024)

    Chemistry – A European Journal   2024年6月

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  • Linear, Planar, Orbicular, and Macrocyclic Multinuclear Zinc (Meth)acrylate Complexes

    Iwasaki T., Suehisa G., Tadaoka H., Shiga K., Nozaki K.

    Chemistry – A European Journal   30 ( 33 )   2024年6月   ISSN:09476539

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry - A European Journal  

    Zinc carboxylate complexes are widely utilized as artificial models of metalloenzymes and as secondary building units of PCPs/MOFs. However, the relationship between the structure of the monodentate carboxylato ligand and the molecular arrangement of multinuclear zinc carboxylate complexes is not fully understood because of the coordination flexibility of the Zn ion and carboxylato ligands. Herein, we report the structural analysis of a series of complexes derived from zinc (meth)acrylate which has a linear infinite chain structure. The molecular structure of μ4-oxido-bridged tetranuclear complexes [Zn4(μ4-O)(OCOR)6] revealed a distorted Zn4O core. Crystallization of zinc acrylate under aqueous conditions afforded a μ3-hydroxido-containing pentanuclear complex [Zn5(μ3-OH)2(OCOR)8] as the repeating unit of an infinite sheet-like structure in the solid state. It was also obtained by the hydrolysis of the μ4-oxido-bridged tetranuclear complex. In sharp contrast, the methacrylate analog retained the methacrylato ligands under aqueous crystallization conditions to form a macrocyclic dodecanuclear complex with methacrylato as the sole ligand.

    DOI: 10.1002/chem.202400586

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  • Counterintuitive chemoselectivity in the reduction of carbonyl compounds

    Iwasaki T., Nozaki K.

    Nature Reviews Chemistry   8 ( 7 )   518 - 534   2024年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nature Reviews Chemistry  

    The reactivity of carbonyl functional groups largely depends on the substituents on the carbon atom. Reversal of the commonly accepted order of reactivity of different carbonyl compounds requires novel synthetic approaches. Achieving selective reduction will enable the transformation of carbon resources such as plastic waste, carbon dioxide and biomass into valuable chemicals. In this Review, we explore the reduction of less reactive carbonyl groups in the presence of those typically considered more reactive. We discuss reductions, including the controlled reduction of ureas, amides and esters to aldehydes, as well as chemoselective reductions of carbonyl groups, including the reduction of ureas over carbamates, amides and esters; the reduction of amides over esters, ketones and aldehydes; and the reduction of ketones over aldehydes. (Figure presented.)

    DOI: 10.1038/s41570-024-00608-z

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  • Chemoselective Hydrogenolysis of Urethanes to Formamides and Alcohols in the Presence of More Electrophilic Carbonyl Compounds

    2024年5月

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  • Hydrogenolysis of Urethanes and Ureas Catalyzed by Manganese Complex Supported by Bidentate PN Ligand

    Iwasaki T., Saito N., Yamada Y., Ajiro S., Nozaki K.

    Organometallics   43 ( 9 )   924 - 928   2024年5月   ISSN:02767333

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organometallics  

    Hydrogenolysis of less reactive carbonyl compounds such as urethanes and ureas is a challenging but promising transformation to utilize new chemical feedstocks, such as plastic waste and carbon dioxide fixation products. In these transformations, pincer-type complexes consisting of Ru and Mn have been intensively investigated but catalyst design with bidentate ligand systems has rarely been explored. We report here the synthesis of a Mn complex supported by a PN bidentate ligand consisting of phosphino and pyrrolido coordination sites, the molecular structure of which has been fully characterized. The Mn complex catalyzed the hydrogenolysis of urethanes and ureas. In the case of the hydrogenolysis of 1,3-diphenylurea, formanilide was obtained as a product. In addition, the present Mn complex did not promote the hydrogenation of carboxamides, showing a unique reactivity that preferentially reduces urethanes and ureas over carboxamides, in contrast to the general reactivity order of carbonyl compounds.

    DOI: 10.1021/acs.organomet.4c00032

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  • Cover Picture: Cross‐ and Multi‐Coupling Reactions Using Monofluoroalkanes (Chem. Rec. 9/2023)

    Takanori Iwasaki, Nobuaki Kambe

    The Chemical Record   2023年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/tcr.202380901

  • Cross‐ and Multi‐Coupling Reactions Using Monofluoroalkanes

    Iwasaki T., Kambe N.

    The Chemical Record   23 ( 9 )   2023年9月   ISSN:15278999

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemical Record  

    Carbon-fluorine bonds are stable and have demonstrated sluggishness against various chemical manipulations. However, selective transformations of C−F bonds can be achieved by developing appropriate conditions as useful synthetic methods in organic chemistry. This review focuses on C−C bond formation at monofluorinated sp3-hybridized carbons via C−F bond cleavage, including cross-coupling and multi-component coupling reactions. The C−F bond cleavage mechanisms on the sp3-hybridized carbon centers can be primarily categorized into three types: Lewis acids promoted F atom elimination to generate carbocation intermediates; nucleophilic substitution with metal or carbon nucleophiles supported by the activation of C−F bonds by coordination of Lewis acids; and the cleavage of C−F bonds via a single electron transfer. The characteristic features of alkyl fluorides, in comparison with other (pseudo)halides as promising electrophilic coupling counterparts, are also discussed.

    DOI: 10.1002/tcr.202300033

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  • Palladium-catalyzed copolymerization of ethylene or propylene with norbornene carboxylic acids and their esters

    Tsuge K., Lau K., Hirooka Y., Iwasaki T., Yokomizo K., Nozaki K.

    Polymer   281   2023年7月   ISSN:00323861

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    出版者・発行元:Polymer  

    Here, we report copolymerization of ethylene or propylene with norbornenes functionalized with polar groups, using palladium catalysts, Pd/IzQO, Pd/BPMO, or Pd/PS. In this study, the structural analyses for copolymers of ethylene with methyl 5-norbornene-2-carboxylate (E/MeNBE), tert-butyl 5-norbornene-2-carboxylate (E/tBuNBE), or 5-norbornene-2-carboxylic acid (E/NBA) were conducted. Also, this work serves as the first example of coordination–insertion copolymerization of propylene with disubstituted polar olefins. In addition, the thermal properties of the obtained copolymers were evaluated by the DSC analyses.

    DOI: 10.1016/j.polymer.2023.126116

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  • Chemoselectivity Change in Catalytic Hydrogenolysis: Ureas to Formamides and Amines

    Takanori Iwasaki, Kazuki Tsuge, Naoki Naito, Kyoko Nozaki

    2023年1月

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  • Chain Transfer Approach for Terminal Functionalization of Alternating Copolymerization of CO2 and Epoxide by Using Active Methylene Compounds as Chain Transfer Agents

    Nagae H., Akebi S.Y., Matsushiro S., Sakamoto K., Iwasaki T., Nozaki K., Mashima K.

    Macromolecules   55 ( 20 )   9066 - 9073   2022年10月   ISSN:00249297

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Macromolecules  

    Active methylene compounds, such as nitrile compounds 2 and carbonyl compounds 4, acted as chain transfer agents (CTAs) for the alternating copolymerization of CO2 and cyclohexene oxide (CHO) in the presence of tetranuclear macrocyclic complex 1 to give end-functionalized polycarbonates with a narrow molecular weight distribution (1.15-1.45) and high carbonate linkage (>95%). The amounts of these CTAs directly controlled the Mn of the resulting polycarbonate. Based on the mechanistic studies, we propose that the initiation step of the alternating copolymerization was the production of the corresponding alcohols 3 or 5 by reactions of 2 or 4 with CHO, respectively, through the deprotonation of a methylene proton of 2 or 4 by the catalyst. Furthermore, highly acidic nitrile compounds, such as malononitrile (2i) and (p-tolylsulfonyl)acetonitrile (2j), resulted in double chain propagation to give the corresponding telechelic polycarbonate diols.

    DOI: 10.1021/acs.macromol.2c01761

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  • Mechanistic Insight into Rh-Catalyzed C(sp2)–O Bond Cleavage Applied to Cross-Coupling Reaction of Benzofurans with Aryl Grignard Reagents

    Takanori Iwasaki and Wataru Ishiga and Shrinwantu Pal and Kyoko Nozaki and Nobuaki Kambe

    ACS Catalysis   12 ( 13 )   7936 - 7949   2022年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    A mechanistic study of the Rh-catalyzed cross-coupling reaction of vinylic ethers with aryl Grignard reagents via C(sp2)-O bond cleavage is reported herein. To obtain mechanistic insights, the reaction was conducted in a flow reactor, and kinetic studies revealed that the reaction obeyed first-order and zeroth-order kinetics, with respect to vinyl ether and aryl Grignard reagents, respectively. The olefinic ligands in the Rh precatalysts significantly affected the catalytic performance, and the catalytic activity of [RhCl(CH2=CH2)2]2 was ca. 110 times higher than that of [RhCl(cod)]2. Furthermore, the kinetic studies revealed that bidentate ancillary ligand, COD, forms a dormant species to decelerate the catalytic turnover. Computational studies suggested that the reaction between diarylrhodate, generated by the reaction of a Rh precatalyst with two molecules of aryl Grignard reagents, and vinylic ethers proceeded through Mg cation-assisted insertion/anti-β-oxygen elimination rather than oxidative addition/reductive elimination and nucleophilic substitution at the vinylic carbon (SN2 V). In the transition state, the Mg countercation was coordinated to the ethereal oxygen atom in the substrate and facilitated not only C-O bond cleavage but also the insertion of the C=C bond into the Rh-Ph bond. These strategies and mechanistic insights were successfully applied to develop a strategy for the Rh-catalyzed cross-coupling reaction of fused vinylic ethers, benzofurans, and aryl Grignard reagents, wherein the bond cleavage occurred selectively at the vinylic C(sp2)-O bond, even in the presence of Ar-O, Ar-Cl, or Ar-Br bonds. These results demonstrated the unique chemoselectivity of the present Rh-catalyzed reaction, which will allow the development of a complementary synthetic approach to the existing Ni-catalyzed cross-coupling reaction via C-O bond cleavage.

    DOI: 10.1021/acscatal.2c01974

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  • Bio-inspired asymmetric aldehyde arylations catalyzed by rhodium-cyclodextrin self-inclusion complexes

    Tsuda S., Asahi K., Takahashi R., Yamauchi H., Ueda R., Iwasaki T., Fujiwara S.I., Kambe N.

    Organic & Biomolecular Chemistry   20 ( 4 )   801 - 807   2022年   ISSN:1477-0520

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic and Biomolecular Chemistry  

    Transition-metal catalysts are powerful tools for carbon-carbon bond-forming reactions that are difficult to achieve using native enzymes. Enzymes that exhibit inherent selectivities and reactivities through host-guest interactions have inspired widespread interest in incorporating enzymatic behavior into transition-metal catalytic systems that highly efficiently produce enantiopure compounds. Nevertheless, bio-inspired transition-metal catalysts that are highly enantioselective and reactive have rarely been reported. In this study, we applied γ-cyclodextrin-imidazolium salts to the rhodium-catalyzed asymmetric arylations of aldehydes. The method exhibits wide substrate scope and the corresponding arylcarbinols are obtained in excellent yields under optimized conditions, with enantiomeric excesses of up to 96% observed. Kinetic and competition experiments revealed that self-inclusion of the Rh complex contributes to the high enantioselectivity and reactivity achieved by this catalytic system. Thus, this bio-inspired self-inclusion strategy is promising for the development of highly enantioselective and reactive transition-metal catalysts for asymmetric carbon-carbon bond formation. This journal is

    DOI: 10.1039/D1OB02014E

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    PubMed

  • Lithium Hexaphenylrhodate(III) and -Iridate(III): Structure in the Solid State and in Solution

    Takanori Iwasaki and Yuko Hirooka and Hikaru Takaya and Tetsuo Honma and Kyoko Nozaki

    Organometallics   40 ( 15 )   2489 - 2495   2021年8月   ISSN:02767333

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    Anionic homoleptic organo-Transition metal complexes can be prepared from organolithium reagents and transition metal salts and are key reactive intermediates in C-C bond formation. However, the interaction between the anionic component and cationic counterparts of multianionic homoleptic organo-Transition metal complexes in solution remains unclear, unlike well-studied monoanionic complexes such as organocuprates. Here we have prepared and structurally characterized lithium hexaphenylrhodate(III) and-iridate(III) complexes, [Li(12-crown-4)2][MPh6{Li(thf)}2] (M = Rh and Ir), as the first examples of hexaaryl complexes of d6 metals. In the crystals, two Li cations contact the trianionic MPh6 moiety, while the other exists as a solvent-separated ion pair. In THF, hexaphenylrhodate decomposed within 1 h. In contrast, the Ir analog was stable. 7Li NMR and X-ray absorption fine structure analysis revealed the solution-phase structure of hexaphenyliridate, which maintained a partially contacted ion pair structure even in THF, a coordinating solvent.

    DOI: 10.1021/acs.organomet.1c00248

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  • 2-Aryl-perfluorobenzoxazoles: synthesis, fluorescence properties and synthetic applications in cubic platinum nanoparticles

    Rong Wang and Hao Lu and Mingpan Yan and Mengfan Li and Xiangyu Lv and Hongwen Huang and Arash Ghaderi and Takanori Iwasaki and Nobuaki Kambe and Ablimit Abdukader and Renhua Qiu

    Journal of Materials Chemistry C   9 ( 37 )   12545 - 12549   2021年   ISSN:20507534

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry ({RSC})  

    A simple and efficient methodology for the synthesis of 2-aryl-perfluorobenzoxazoles was developedviaa direct dual C-F functionalization of perfluorobenzene with arylformamide in the presence of a Fe(ii)/NaH/DMSO system. Various substituted aryl formamides are tolerated giving good yields. The preliminary fluorescence properties (up to 99% fluorescence quantum yield of3d) of the products and their applications in the synthesis of uniform cubic platinum nanoparticles indicate that these perfluorobenzoxazole derivatives may have certain potential applications in materials chemistry.

    DOI: 10.1039/D1TC03338G

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  • Metal–ligand cooperative κ1-N-pyrazolate Cp*RhIII-catalysts for dehydrogenation of dimethylamine-borane at room temperature

    Shrinwantu Pal and Takanori Iwasaki and Kyoko Nozaki

    Dalton Transactions   50 ( 23 )   7938 - 7943   2021年   ISSN:14779226

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry ({RSC})  

    3,5-Dimethylpyrazole (Pz*H) in well-defined Cp*RhIII(Cp* = 1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadienyl) complexes, or as an additive to [Cp*RhCl2]2enhances catalytic activity in the dehydrogenation of dimethylamine-borane (DMAB) at room-temperature. Mechanistic studies indicate that the Lewis acidic RhIII-centre and dangling N-atom of the Pz* fragment operate cooperatively in accepting a hydride and proton from DMAB, respectively, leading directly to dimethylamino-borane and a RhIII-H complex. The rate limiting step involves protonation of the RhIII-H by the proximal NH fragment of the Pz*H moiety.

    DOI: 10.1039/D1DT01705E

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  • Synthesis of and Structural Insights into Contact Ion Pair and Solvent-Separated Ion Pair Diphenyliridate Complexes

    Takanori Iwasaki and Toshikazu Akaiwa and Yuko Hirooka and Shrinwantu Pal and Kyoko Nozaki and Nobuaki Kambe

    Organometallics   39 ( 17 )   3077 - 3081   2020年9月   ISSN:02767333

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    Lithium diphenyliridate complexes bearing cycloocta-1,5-diene (COD) as a ligand were synthesized by treating [IrCl(cod)]2 with phenyllithium and subsequent recrystallization. X-ray crystallographic analysis of the complexes showed both contact ion pair and solvent-separated ion pair structures depending on the coordination environment around the Li cation. Natural bond orbital analysis revealed that the anionic charge formally described on Ir efficiently delocalizes to not only the phenyl moieties but also the COD ligand. This result contrasts to the rhodium-analogues, where the anionic charge is more localized at the metal center, suggesting stronger back-donation from Ir to ligands than that of Rh.

    DOI: 10.1021/acs.organomet.0c00446

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  • Alternating Copolymerization of CO2 and Cyclohexene Oxide Catalyzed by Cobalt–Lanthanide Mixed Multinuclear Complexes

    Hiroki Asaba and Takanori Iwasaki and Masahiro Hatazawa and Jingyuan Deng and Haruki Nagae and Kazushi Mashima and Kyoko Nozaki

    Inorganic Chemistry   59 ( 12 )   7928 - 7933   2020年6月   ISSN:0020-1669 eISSN:1520-510X

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    Heteromultimetallic complexes consisting of three Co(II) ions and one lanthanide ion were synthesized and applied to the alternating copolymerization of CO2 and cyclohexene oxide. Unlike the conventional cobalt(III) salen complexes, the high thermal stability of the present catalyst allowed us to reach a turnover number of 13000, one of the highest values ever reported for multimetallic systems. The chain propagation was first-order to the catalyst, suggesting a cooperative behavior of the metal centers.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c01156

    Web of Science

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  • Effect of Alkyl Groups in Pyrene Chromophore on the Mechanical Response of Pyrene‐Octafluoronaphthalene Co‐Crystals 査読 国際誌

    Takanori Iwasaki and Shin Murakami and Youhei Takeda and Norimitsu Tohnai and Nobuaki Kambe

    Chemistry – An Asian Journal   15 ( 8 )   1349 - 1354   2020年4月   ISSN:18614728

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    Changes in the photophysical properties of pyrene (Py)-octafluoronaphthalene (OFN) co-crystals (Py⋅OFN) upon mechanical stimuli are described herein. The Py⋅OFN co-crystal showed a mechano-induced bathochromic shift in emission, and a similar tendency was observed for the 1,3,6,8-tetramethylpyrene-OFN co-crystal. These shifts are due to disruption of the microscopic molecular orientation in the co-crystal, which allows for excimer formation. In sharp contrast to the parent Py⋅OFN and methyl-substituted Py-OFN co-crystals, no mechano-induced bathochromic shift was observed when longer alkyl chains were introduced to the 1-, 3-, 6-, and 8-positions of the Py chromophore. This photophysical opposability against mechanical stimuli could be explained by the orthogonally oriented alkyl groups on the Py ring, which existed between two Py cores like pillars. This fixed OFN to maintain the face-to-face alternatively stacked structure of the co-crystal and thus prevented the formation of the Py excimer. The pillar effect demonstrated herein provides a rational design for co-crystalline systems that are photophysically stable against mechanical stresses.

    DOI: 10.1002/asia.202000138

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    PubMed

  • Copper-Catalyzed Amination of C(sp3)–H bonds: From Anilides to Indolines

    Jinguo Long and Liyuan Le and Takanori Iwasaki and Renhua Qiu and Nobuaki Kambe

    The Journal of Organic Chemistry   85 ( 2 )   482 - 492   2020年1月   ISSN:00223263

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    Copper-catalyzed oxidative intramolecular cyclization of o-alkylated anilines via cleavage of C(sp3)-H and N-H bonds for the production of indolines is described. This approach provides a straightforward strategy for the synthesis of nitrogen-containing heterocyclic compounds through the functionalization of unactivated C(sp3)-H bonds with high site selectivity. The present catalytic system shows high preference for functionalization of unactivated C(sp3)-H bonds over C(sp2)-H bonds, leading to C-N bond formation.

    DOI: 10.1021/acs.joc.9b02404

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  • Catalytic construction of carbon frameworks employing alkyl fluorides as electrophiles

    Iwasaki T.

    Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry   78 ( 2 )   109 - 120   2020年   ISSN:00379980

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    出版者・発行元:Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry  

    Owing to their extremely high bond dissociation energies, carbon-fluorine bonds find limited usage in synthetic organic chemistry In this context, we investigated novel catalytic carbon-carbon bond forming reactions using alkyl fluorides as electrophiles. As a strategy for realizing the carbon-fluorine bond cleavage, we focused on ate complexes consisting of a highly nucleophilic transition metal anion and a Lewis acidic counter cation. The carbon-fluorine bond in alkyl fluorides is activated by the coordination of fluorine atom to the counter cation, enabling nucleophilic attack from anionic transition metal center or its own ligand. This novel methodology of catalytic conversion of carbon-fluorine bonds to carbon-carbon fragments provides a new synthetic strategy complimentary to traditional transformations.

    DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.78.109

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  • Catalytic functionalization of 1,3-butadiene by carbon electrophiles

    Iwasaki T.

    Journal of the Japan Petroleum Institute   63 ( 3 )   123 - 132   2020年   ISSN:13468804

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    出版者・発行元:Journal of the Japan Petroleum Institute  

    The functionalization of 1,3-butadiene with carbon electrophiles was investigated using homogeneous transition metal catalysts. A copper catalyst generated by treatment of Cu salt with alkyl Grignard reagent catalyzed internal carbon selective reductive alkylation of 1,3-butadiene with alkyl fluoride as a carbon electrophile and the alkyl Grignard reagent as a hydride source. Nickel promoted dimerization and alkylarylation of 1,3-butadiene with the same substrates combination. The application of polyfluoroarenes as carbon electrophiles led to similar transformations to achieve the functionalization of 1,3-butadiene. The substrate scope and details of the reaction mechanism of these transformations are provided.

    DOI: 10.1627/JPI.63.123

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  • Cover Feature: Molecular Packing and Solid‐State Photophysical Properties of 1,3,6,8‐Tetraalkylpyrenes (Chem. Eur. J. 65/2019) 査読

    Takanori Iwasaki and Shin Murakami and Youhei Takeda and Gaku Fukuhara and Norimitsu Tohnai and Yumi Yakiyama and Hidehiro Sakurai and Nobuaki Kambe

    Chemistry – A European Journal   25 ( 65 )   14736 - 14736   2019年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1002/chem.201904002

  • Molecular Packing and Solid‐State Photophysical Properties of 1,3,6,8‐Tetraalkylpyrenes 査読

    Takanori Iwasaki and Shin Murakami and Youhei Takeda and Gaku Fukuhara and Norimitsu Tohnai and Yumi Yakiyama and Hidehiro Sakurai and Nobuaki Kambe

    Chemistry – A European Journal   25 ( 65 )   14817 - 14825   2019年11月   ISSN:0947-6539 eISSN:1521-3765

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    The relationship between the photophysical properties and molecular orientation of 1,3,6,8-tetraalkylpyrenes in the solid state is described herein. The introduction of alkyl groups with different chain structures (in terms of length and branching) did not affect the photophysical properties in solution, but significantly shifted the emission wavelengths and fluorescence quantum yields in the solid state for some samples. Pyrenes bearing ethyl, isobutyl, or neopentyl groups at the 1-, 3-, 6-, and 8-positions showed similar emission profiles in both the solution and solid states. In contrast, pyrenes bearing other alkyl groups exhibited an excimer emission in the solid state, similar to that of the parent pyrene. On studying the photophysical properties in the solid state with respect to the obtained crystal structures, the observed solid-state photophysical properties were found to depend on the relative position of the pyrene chromophores. The solid-state photophysical properties can be controlled by the alkyl groups, which provide changing crystal packing. Among the pyrenes tested, 1,3,6,8-tetraethylpyrene showed the highest fluorescence quantum yield of 0.88 in the solid state.

    DOI: 10.1002/chem.201903224

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  • Pivalic Acid‐Assisted Rh(III)‐Catalyzed C−H Functionalization of 2‐Arylpyridine Derivatives Using Arylsilanes 査読

    Arash Ghaderi, Takanori Iwasaki, Nobuaki Kambe

    Asian Journal of Organic Chemistry   8 ( 8 )   1344 - 1347   2019年8月   ISSN:21935807

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    We report herein a Rh(III)-catalyzed oxidative coupling reaction of 2-phenylpyridine derivatives with arylsilane reagents. In this reaction, AgF plays important roles as both oxidant and C−Si bond activator. Addition of the catalytic amount of pivalic acid was found to be the key to achieve high yields of the desired products in short reaction times.

    DOI: 10.1002/ajoc.201900362

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  • Structure of the Complex Ni(C8H12)(L) and Its Reactivity toward Organometallic Reagents 査読

    Takanori Iwasaki and Wataru Yokoyama and Nobuaki Kambe

    Organometallics   38 ( 14 )   2701 - 2704   2019年7月   ISSN:02767333

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    Oxidative dimerization of 1,3-dienes on Ni(0) is one of the most fundamental elemental processes; however, the molecular structure of the key intermediate, Ni(C8H12)(L), arising from 1,3-butadiene had not yet been defined. We first identified the detailed structure of Ni(C8H12)(L) (L = PCy3) by X-ray crystallography and revealed that the C8 moiety was bound to Ni in an η1:η3 fashion with a cis-C-C double bond of the σ-allyl group located in the same face with the central carbon of the π-allyl group. In addition, the formation of the corresponding anionic complexes upon treatment with organometallic reagents was confirmed by NMR.

    DOI: 10.1021/acs.organomet.9b00296

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  • Ni-Catalyzed Dimerization and Hydroperfluoroarylation of 1,3-Dienes 査読

    Takanori Iwasaki and Xin Min and Asuka Fukuoka and Longzhi Zhu and Renhua Qiu and Tao Yang and Masahiro Ehara and Arumugam Sudalai and Nobuaki Kambe

    The Journal of Organic Chemistry   83 ( 16 )   9267 - 9277   2018年8月   ISSN:00223263

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    A nickel-catalyzed three-component coupling reaction between perfluoroarenes and two molecules of a 1,3-diene in the presence of an alkyl Grignard reagent, which acted as a hydride source, provided 3-perfluoroarylated-1,7-octadienes via 1,3-diene dimerization and subsequent perfluoroarylation upon C-F bond cleavage. The reaction proceeded smoothly in a regioselective manner by simply combining NiCl2 and PPh3 as a catalyst and tolerated various functional groups on the perfluoroarenes. When substituted perfluoroarenes were employed, the reaction selectively occurred at the para-position. Mechanistic studies revealed that an anionic Ni complex, generated upon the reaction of Ni(0) with two molecules of a 1,3-diene and an alkyl Grignard reagent, played an important role in the C-C bond forming step with perfluoroarenes. The C-F bond cleavage was found to be a relatively fast step in the catalytic cycle.

    DOI: 10.1021/acs.joc.8b01266

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  • Cross-coupling reaction of alkyl halides with alkyl grignard reagents catalyzed by cp-iron complexes in the presence of 1,3-butadiene 査読

    Iwasaki T., Shimizu R., Imanishi R., Kuniyasu H., Kambe N.

    Chemistry Letters   47 ( 6 )   763 - 766   2018年   ISSN:1348-0715

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry Letters  

    Iron-catalyzed cross-coupling reaction of alkyl halides with alkyl Grignard reagents by the combined use of cyclopentadienyl ligand and 1,3-butadiene additive is described. The reaction smoothly proceeds at room temperature using unactivated alkyl bromides and fluorides via non-radical mechanism, which is in sharp contrast with hitherto known Fe-catalyzed cross-coupling reactions of alkyl halides.

    DOI: 10.1246/cl.180201

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  • Nickel-catalyzed coupling reaction of alkyl halides with aryl Grignard reagents in the presence of 1,3-butadiene: mechanistic studies of four-component coupling and competing cross-coupling reactions 査読

    Takanori Iwasaki and Asuka Fukuoka and Wataru Yokoyama and Xin Min and Ichiro Hisaki and Tao Yang and Masahiro Ehara and Hitoshi Kuniyasu and Nobuaki Kambe

    Chemical Science   9 ( 8 )   2195 - 2211   2018年   ISSN:2041-6539

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry ({RSC})  

    We describe the mechanism, substituent effects, and origins of the selectivity of the nickel-catalyzed four-component coupling reactions of alkyl fluorides, aryl Grignard reagents, and two molecules of 1,3-butadiene that affords a 1,6-octadiene carbon framework bearing alkyl and aryl groups at the 3- and 8-positions, respectively, and the competing cross-coupling reaction. Both the four-component coupling reaction and the cross-coupling reaction are triggered by the formation of anionic nickel complexes, which are generated by the oxidative dimerization of two molecules of 1,3-butadiene on Ni(0) and the subsequent complexation with the aryl Grignard reagents. The C-C bond formation of the alkyl fluorides with the γ-carbon of the anionic nickel complexes leads to the four-component coupling product, whereas the cross-coupling product is yielded via nucleophilic attack of the Ni center toward the alkyl fluorides. These steps are found to be the rate-determining and selectivity-determining steps of the whole catalytic cycle, in which the C-F bond of the alkyl fluorides is activated by the Mg cation rather than a Li or Zn cation. ortho-Substituents of the aryl Grignard reagents suppressed the cross-coupling reaction leading to the selective formation of the four-component products. Such steric effects of the ortho-substituents were clearly demonstrated by crystal structure characterizations of ate complexes and DFT calculations. The electronic effects of the para-substituent of the aryl Grignard reagents on both the selectivity and reaction rates are thoroughly discussed. The present mechanistic study offers new insight into anionic complexes, which are proposed as the key intermediates in catalytic transformations even though detailed mechanisms are not established in many cases, and demonstrates their synthetic utility as promising intermediates for C-C bond forming reactions, providing useful information for developing efficient and straightforward multicomponent reactions.

    DOI: 10.1039/C7SC04675H

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  • Synthesis of Cyclopropane Fatty Acids by C(sp3)–C(sp3) Cross-coupling Reaction and Formal Synthesis of α-Mycolic Acid.

    Iwasaki, T, Terahigashi, S, Wang, Y, Tanaka, A, Zhao, H, Fujimoto, Y, Fukase, K, Kambe. N

    Adv. Synth. Catal.   in press ( 19 )   3810 - 3817   2018年   ISSN:1615-4150 eISSN:1615-4169

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Advanced Synthesis and Catalysis  

    An iterative Ni-catalyzed C(sp3)−C(sp3) cross-coupling reaction of a novel cis-cyclopropane containing bifunctional building blocks with alkyl halides and alkyl Grignard reagents enabled the introduction of a cyclopropane ring into the desired position(s) of saturated carbon frameworks, providing a straightforward synthetic route to cyclopropane fatty acids. The present method creates a direct route for the construction of saturated carbon frameworks, and can avoid the tedious multistep operations based on unsaturated functional group manipulations that are often employed in conventional synthetic routes. This method could be applicable to the synthesis of trans-cyclopropane fatty acids and enantioenriched cyclopropane fatty acids. Formal synthesis of α-mycolic acid was achieved by the C(sp3)−C(sp3) cross-coupling reaction of cyclopropane-containing bifunctional building blocks. (Figure presented.).

    DOI: 10.1002/adsc.201800901

    Web of Science

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  • Synthesis of imidazolium salts bearing two cyclodextrins

    Tsuda S., Minami Y., Ueda R., Iwasaki T., Fujiwara S., Kuniyasu H., Kambe N.

    Heterocycles   96 ( 12 )   2111 - 2118   2018年   ISSN:0385-5414 eISSN:1881-0942

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Heterocycles  

    Cyclodextrin (CD) homo and hetero dimers including an imidazolium salt were prepared from imidazolyl CDs and the corresponding CD monotosylates. The CD dimer imidazolium salts were characterized by MALDI-TOF mass and NMR spectroscopies.

    DOI: 10.3987/COM-18-13993

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  • Cu-catalyzed reductive coupling of perfluoroarenes with 1, 3-dienes 査読

    Iwasaki T., Okamoto K., Kuniyasu H., Kambe N.

    Chemistry Letters   46 ( 10 )   1504 - 1507   2017年10月   ISSN:0366-7022 eISSN:1348-0715

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry Letters  

    Copper complexes, generated by the treatment of CuCl2 with EtMgCl, catalyze a reductive coupling reaction of perfluoro-arenes with 1, 3-dienes via C-F bond cleavage, in which the internal carbon of 1, 3-dienes preferably reacts with perfluoro-arenes giving rise to branched allylated perfluoroarenes as a major coupling product.

    DOI: 10.1246/cl.170650

    Web of Science

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  • Co-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Alkyl Fluorides with Alkyl Grignard Reagents 査読

    Takanori Iwasaki and Koji Yamashita and Hitoshi Kuniyasu and Nobuaki Kambe

    Organic Letters   19 ( 14 )   3691 - 3694   2017年7月   ISSN:1523-7060 eISSN:1523-7052

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    The cross-coupling reaction of unactivated alkyl fluorides with alkyl Grignard reagents by a CoCl2/LiI/1,3-pentadiene catalytic system is described. The present reaction smoothly cleaved C-F bonds under mild conditions and achieved alkyl-alkyl cross-coupling even when sterically hindered tertiary alkyl Grignard reagents were employed. Since alkyl fluorides are inert toward many reagents and catalytic intermediates, the use of the present reaction enables a new multistep synthetic route to construct carbon frameworks by combining conventional transformations.

    DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01370

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  • Intramolecular, Site-Selective, Iodine-Mediated, Amination of Unactivated (sp3)C–H Bonds for the Synthesis of Indoline Derivatives 査読

    Jinguo Long and Xin Cao and Longzhi Zhu and Renhua Qiu and Chak-Tong Au and Shuang-Feng Yin and Takanori Iwasaki and Nobuaki Kambe

    Organic Letters   19 ( 11 )   2793 - 2796   2017年6月   ISSN:1523-7060 eISSN:1523-7052

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    The Iodine-mediated oxidative intramolecular amination of anilines via cleavage of unactivated (sp3)C-H and N-H bonds for the production of indolines is described. This transition-metal-free approach provides a straightforward strategy for producing (sp3)C-N bonds for use in the preferential functionalization of unactivated (sp3)C-H bonds over (sp2)C-H bonds. The reaction could be performed on a gram scale for the synthesis of functionalized indolines.

    DOI: 10.1021/acs.orglett.7b00846

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  • Synthesis of cyclic nigerosylnigerose (CNN) bis-imidazolium salts 査読

    Tsuda S., Komatsu Y., Minami Y., Ueda R., Fujiwara S., Iwasaki T., Kuniyasu H., Kambe N.

    Heterocycles   95 ( 2 )   1197 - 1203   2017年1月   ISSN:0385-5414 eISSN:1881-0942

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Heterocycles  

    Cyclic nigerosyl-(1→6)-nigerose (CNN) monotosylate 1 and CNN ditosylate 2 were prepared and characterized by MALDI-TOF mass and NMR Spectroscopies. CNN bis-imidazolium salts 3 were also obtained by nucleophilic displacement reaction of 2 with imidazoles.

    DOI: 10.3987/COM-16-S(S)69

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  • Nickel-catalysed direct alkylation of thiophenes via double C(sp3)–H/C(sp2)–H bond cleavage: the importance of KH2PO4 査読

    Xie Wang and Peipei Xie and Renhua Qiu and Longzhi Zhu and Ting Liu and You Li and Takanori Iwasaki and Chak-Tong Au and Xinhua Xu and Yuanzhi Xia and Shuang-Feng Yin and Nobuaki Kambe

    Chemical Communications   53 ( 59 )   8316 - 8319   2017年   ISSN:1359-7345 eISSN:1364-548X

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Royal Society of Chemistry ({RSC})  

    A Ni-catalyzed oxidative C-H/C-H cross-dehydrogenative coupling (CDC) reaction was developed for constructing various highly functionalized alkyl (aryl)-substituted thiophenes. This method employs thiophenes and aliphatic (aromatic) amides that contain an 8-aminoquinoline as a removable directing group in the presence of a silver oxidant. The approach enables the facile one-step synthesis of substituted thiophenes with high functional group compatibility via double C-H bond cleavage without affecting C-Br and C-I bonds. DFT calculations verify the importance of KH2PO4 as an additive for promoting C-H bond cleavage and support the involvement of a Ni(iii) species in the reaction.

    DOI: 10.1039/C7CC04252C

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  • Fe‐Catalyzed Cross‐Coupling Reaction of Vinylic Ethers with Aryl Grignard Reagents 査読

    Iwasaki T., Akimoto R., Kuniyasu H., Kambe N.

    Chemistry – An Asian Journal   11 ( 20 )   2834 - 2837   2016年10月   ISSN:1861-4728 eISSN:1861-471X

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry - An Asian Journal  

    Iron-catalyzed cross-coupling reaction of vinylic ethers with aryl Grignard reagents is described. The reaction proceeded at room temperature with catalytic amounts of an iron salt without the aid of costly ligands and additives. In this catalytic system, vinylic C−O bonds were preferentially cleaved over aromatic C−O bonds of aryl ethers or aryl sulfonates.

    DOI: 10.1002/asia.201600972

    Web of Science

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  • Multicomponent Coupling Reaction of Perfluoroarenes with 1,3-Butadiene and Aryl Grignard Reagents Promoted by an Anionic Ni(II) Complex 査読

    Iwasaki T., Fukuoka A., Min X., Yokoyama W., Kuniyasu H., Kambe N.

    Organic Letters   18 ( 19 )   4868 - 4871   2016年10月   ISSN:1523-7060 eISSN:1523-7052

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic Letters  

    An anionic Ni complex was isolated and its structure determined by X-ray crystallography. With such an anionic complex as a key intermediate, a regio- and stereoselective multicomponent coupling reaction of perfluoroarenes, aryl Grignard reagents, and 1,3-butadiene in a 1:1:2 ratio was achieved, resulting in the formation of 1,6-octadiene derivatives containing two aryl groups, one from the perfluoroarene and the other from the aryl Grignard reagent, at the 3- and 8-positions, respectively.

    DOI: 10.1021/acs.orglett.6b02343

    Web of Science

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  • Cover Picture: Nickel‐Catalyzed Dimerization and Alkylarylation of 1,3‐Dienes with Alkyl Fluorides and Aryl Grignard Reagents (Angew. Chem. Int. Ed. 18/2016) 査読

    Takanori Iwasaki and Xin Min and Asuka Fukuoka and Hitoshi Kuniyasu and Nobuaki Kambe

    Angewandte Chemie International Edition   55 ( 18 )   5349 - 5349   2016年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1002/anie.201602431

  • Nickel‐Catalyzed Dimerization and Alkylarylation of 1,3‐Dienes with Alkyl Fluorides and Aryl Grignard Reagents 査読

    Takanori Iwasaki and Xin Min and Asuka Fukuoka and Hitoshi Kuniyasu and Nobuaki Kambe

    Angewandte Chemie International Edition   55 ( 18 )   5550 - 5554   2016年4月   ISSN:1433-7851 eISSN:1521-3773

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    In the presence of a nickel catalyst, 1,3-butadiene undergoes selective dimerization and alkylarylation with alkyl fluorides and aryl Grignard reagents to give 1,6-octadienes with alkyl and aryl groups at the 3- and 8-positions, respectively, by the consecutive formation of three carbon-carbon bonds. The formation of an anionic nickel complex plays an important role in forming C-C bonds with alkyl fluorides.

    DOI: 10.1002/anie.201601126

    Web of Science

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  • Nickel‐Catalyzed Dimerization and Alkylarylation of 1,3‐Dienes with Alkyl Fluorides and Aryl Grignard Reagents 査読

    Takanori Iwasaki and Xin Min and Asuka Fukuoka and Hitoshi Kuniyasu and Nobuaki Kambe

    Angewandte Chemie   128 ( 18 )   5640 - 5644   2016年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1002/ange.201601126

  • Titelbild: Nickel‐Catalyzed Dimerization and Alkylarylation of 1,3‐Dienes with Alkyl Fluorides and Aryl Grignard Reagents (Angew. Chem. 18/2016) 査読

    Takanori Iwasaki and Xin Min and Asuka Fukuoka and Hitoshi Kuniyasu and Nobuaki Kambe

    Angewandte Chemie   128 ( 18 )   5435 - 5435   2016年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1002/ange.201602431

  • Regioselective phosphorylation of: Myo -inositol with BINOL-derived phosphoramidites and its application for protozoan lysophosphatidylinositol 査読

    Aiba T., Sato M., Umegaki D., Iwasaki T., Kambe N., Fukase K., Fujimoto Y.

    Organic and Biomolecular Chemistry   14 ( 28 )   6672 - 6675   2016年   ISSN:1477-0520 eISSN:1477-0539

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic and Biomolecular Chemistry  

    A regioselective phosphorylation method for myo-inositol was developed by utilizing readily preparable BINOL-derived phosphoramidites. The method also facilitated the complete separation of the diastereomeric products by simple chromatography. Based on this phosphorylation and Ni-catalyzed alkyl-alkyl cross-coupling reaction for long fatty acids, we achieved the first synthesis of a lysophosphatidylinositol, EhPIa having long fatty acid C30:1, as a partial structure of glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchor from the cell membrane of a protozoa, Entamoeba histolytica.

    DOI: 10.1039/c6ob01062h

    Web of Science

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  • AlCl<inf>3</inf>-catalyzed insertion of isocyanides into nitrogen-sulfur bonds of sulfenamides 査読

    Shiro, D. and Fujiwara, S.-I. and Tsuda, S. and Iwasaki, T. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Tetrahedron Letters   56 ( 12 )   1531 - 1534   2015年   ISSN:0040-4039

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Tetrahedron Letters  

    Lewis acid-catalyzed insertion of isocyanides 2 into nitrogen-sulfur bonds of sulfenamides 1 was developed. This method provided a convenient method for the synthesis of isothioureas 3. Among Lewis acids examined, AlCl3 brought about the best result. Acetic acid assisted one-pot preparation of unsymmetrical ureas was also described.

    DOI: 10.1016/j.tetlet.2015.01.096

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  • Palladium-catalyzed insertion reactions of isocyanides into thiocarbamates and selenocarbamates 査読

    Shiro, D. and Fujiwara, S.-I. and Tsuda, S. and Iwasaki, T. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Chemistry Letters   44 ( 4 )   465 - 467   2015年   ISSN:0366-7022 eISSN:1348-0715

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry Letters  

    The insertion reaction of isocyanides with thiocarbamates and selenocarbamates in the presence of a Pd(0) catalyst to selectively give 2-oxoethanimidothioates and -selenoates is reported. This is the first example of the insertion of an isocyanide into a carbon-heteroatom bond using a transitionmetal catalyst. DFT calculations suggest that the reaction proceeds through a thiopalladation pathway at the migratory insertion process.

    DOI: 10.1246/cl.141141

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  • Palladium catalyzed intramolecular vinylselenation and vinylthiolation of allenes 査読

    Tsuda, S. and Okuyama, M. and Fujiwara, S.-I. and Iwasaki, T. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Heterocycles   90 ( 2 )   1323 - 1331   2015年   ISSN:0385-5414 eISSN:1881-0942

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Heterocycles  

    Intramolecular vinylselenation of allenes 1a,b proceeds in the presence of Pd(0) catalyst producing pyridin-2-one derivatives 2a,b having a high degree of unsaturation as a sole product. This cyclization could also be applied to vinylthiolation and to the construction of seven-membered lactams.

    DOI: 10.3987/COM-14-S(K)80

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  • Nickel-catalyzed synthesis of diarylsulfides and sulfones via C-H bond functionalization of arylamides 査読

    Reddy, V.P. and Qiu, R. and Iwasaki, T. and Kambe, N.

    Organic and Biomolecular Chemistry   13 ( 24 )   6803 - 6813   2015年   ISSN:1477-0520 eISSN:1477-0539

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic and Biomolecular Chemistry  

    The direct sulfenylation and sulfonylation of (sp<sup>2</sup>)C-H bonds of benzamide derivatives were achieved using a Ni catalyst with the aid of an 8-aminoquinoline moiety as a bidentate directing group. These protocols represent a convenient route for the formation of valuable diaryl sulfides and sulfones in moderate to excellent yields.

    DOI: 10.1039/c5ob00149h

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  • Copper-mediated thiolation of carbazole derivatives and related N-heterocycle compounds 査読

    Zhu, L. and Cao, X. and Qiu, R. and Iwasaki, T. and Reddy, V.P. and Xu, X. and Yin, S.-F. and Kambe, N.

    RSC Advances   5 ( 49 )   39358 - 39365   2015年   ISSN:2046-2069

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:RSC Advances  

    The copper-mediated direct thiolation of carbazole derivatives with disulfides via C(sp<sup>2</sup>)-H bond cleavage was developed for synthesizing diaryl and alkyl aryl sulfides. This reaction exhibits wide tolerance toward various functional groups giving the products in good yields without any additives or ligands, and can be easily extended to the synthesis of thioethers carrying a benzo[h]quinolone, 2-phenylquinoline, or indole moiety in satisfactory yields.

    DOI: 10.1039/c5ra04965b

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  • Copper-Catalyzed Regioselective Hydroalkylation of 1,3-Dienes with Alkyl Fluorides and Grignard Reagents 査読

    Iwasaki, T. and Shimizu, R. and Imanishi, R. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Angewandte Chemie - International Edition   54 ( 32 )   9347 - 9350   2015年   ISSN:1433-7851 eISSN:1521-3773

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Angewandte Chemie - International Edition  

    Copper complexes generated in situ from CuCl<inf>2</inf>, alkyl Grignard reagents, and 1,3-dienes play important roles as catalytic active species for the 1,2-hydroalkylation of 1,3-dienes by alkyl fluorides through C-F bond cleavage. The alkyl group is introduced to an internal carbon atom of the 1,3-diene regioselectively, thus giving rise to the branched terminal alkene product. Making the switch: A copper-hydride species, generated by the treatment of a copper salt with alkyl Grignard reagents, catalyzes the 1,2-hydroalkylation of 1,3-dienes by alkyl fluorides and Grignard reagents. The alkyl group of the alkyl fluoride is selectively introduced to an internal carbon atom of the 1,3-diene and the Grignard reagent acts as hydride source to give the branched terminal alkene, even in the presence of alkenes and alkynes.

    DOI: 10.1002/anie.201503288

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  • Regioselective Cis Insertion of DMAD into Au-P Bonds: Effect of Auxiliary Ligands on the Reaction Mechanism 査読

    Kuniyasu, H. and Nakajima, T. and Tamaki, T. and Iwasaki, T. and Kambe, N.

    Organometallics   34 ( 7 )   1373 - 1376   2015年   ISSN:0276-7333 eISSN:1520-6041

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organometallics  

    The cis insertion of dimethyl acetylenedicarboxylate (DMAD, 2) into the Au-P bond of Au(SAr)(PAr′<inf>3</inf>) (1) occurs selectively at room temperature to give adduct 3, whose X-ray crystallographic analysis exhibits the predominant character of an alkenylphosphorus zwitterion complex. The first-order kinetics with respect to 1 and 2 and the large negative value of ΔS<sup>‡</sup> indicate that the reaction proceeds through the coordination of 2 to 1 followed by a concerted inner-sphere nucleophilic attack of PPh<inf>3</inf> on the coordinated triple bond. In contrast, Au(Cl)(PPh<inf>3</inf>) (4) does not react with 2 even at 60 °C. However, the tricoordinated 16-electron complex Au(Cl)(PPh<inf>3</inf>)<inf>2</inf> (5) quite successfully reacts with 2 to produce insertion product 6, demonstrating that two PPh<inf>3</inf> ligands are required for the reaction. (Chemical Presented).

    DOI: 10.1021/acs.organomet.5b00078

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  • 遷移金属触媒による1,3-ブタジエンのアルキル化反応

    岩﨑 孝紀, 清水 良平, 今西 怜子, 福岡 明日香, 国安 均, 神戸 宣明

    石油学会 年会・秋季大会講演要旨集   2015   17 - 17   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 石油学会  

    最小の共役ジエンである1,3-ブタジエンの遷移金属触媒とアルキル化剤としてフッ化アルキルを用いた反応により長鎖かつ官能基化された不飽和炭化水素が得られることを見出した。銅触媒とアルキルグリニャール試薬を用いると、1,3-ブタジエンの内部炭素にアルキル基が導入された生成物が得られた。一方、ニッケル触媒とアリールグリニャール試薬を用いることによりブタジエンの二量化を伴い、アルキル基とアリール基がそれぞれ1,6-オクタジエン骨格の3および8位に導入された生成物が得られた。

    DOI: 10.11523/sekiyu.2015.0_17

  • The palladium-catalyzed intermolecular C-H chalcogenation of arenes 査読

    Qiu, R. and Reddy, V.P. and Iwasaki, T. and Kambe, N.

    The Journal of organic chemistry   80 ( 1 )   367 - 374   2015年   ISSN:0022-3263

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Organic Chemistry  

    Palladium catalyzes the intermolecular chalcogenation of carbazole, 2-phenylpyridine, benzo[h]quinolone, and indole derivatives with disulfides and diselenides via selective C-H bond cleavage, providing a convenient route to thio and selenoethers.

    DOI: 10.1021/jo502402d

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  • Copper-catalyzed alkyl-alkyl cross-coupling reactions using hydrocarbon additives: Efficiency of catalyst and roles of additives 査読

    Iwasaki, T. and Imanishi, R. and Shimizu, R. and Kuniyasu, H. and Terao, J. and Kambe, N.

    Journal of Organic Chemistry   79 ( 18 )   8522 - 8532   2014年   ISSN:0022-3263

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Organic Chemistry  

    Cross-coupling of alkyl halides with alkyl Grignard reagents proceeds with extremely high TONs of up to 1230000 using a Cu/unsaturated hydrocarbon catalytic system. Alkyl fluorides, chlorides, bromides, and tosylates are all suitable electrophiles, and a TOF as high as 31200 h<sup>-1</sup> was attained using an alkyl iodide. Side reactions of this catalytic system, i.e., reduction, dehydrohalogenation (elimination), and the homocoupling of alkyl halides, occur in the absence of additives. It appears that the reaction involves the β-hydrogen elimination of alkylcopper intermediates, giving rise to olefins and Cu-H species, and that this process triggers both side reactions and the degradation of the Cu catalyst. The formed Cu-H promotes the reduction of alkyl halides to give alkanes and Cu-X or the generation of Cu(0), probably by disproportionation, which can oxidatively add to alkyl halides to yield olefins and, in some cases, homocoupling products. Unsaturated hydrocarbon additives such as 1,3-butadiene and phenylpropyne play important roles in achieving highly efficient cross-coupling by suppressing β-hydrogen elimination, which inhibits both the degradation of the Cu catalyst and undesirable side reactions.

    DOI: 10.1021/jo501006u

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  • Palladium-catalyzed decarbonylative rearrangement of N-Allenyl seleno- and tellurocarbamates 査読

    Shiro, D. and Nagai, H. and Fujiwara, S.-I. and Tsuda, S. and Iwasaki, T. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Heteroatom Chemistry   25 ( 6 )   518 - 524   2014年   ISSN:1042-7163 eISSN:1098-1071

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Heteroatom Chemistry  

    Decarbonylative rearrangement of seleno- and tellurocarbamates carrying an allenyl group on the nitrogen was found to proceed in the presence of a palladium catalyst to afford 3-chalcogeno-1-azadienes. This transformation may involve oxidative addition of Pd to a carbon-chalcogen bond, decarbonylation from a carbamoylpalladium unit (R2N-C(O)-PdChPh: Ch = Se or Te), Pd shift, and reductive elimination.

    DOI: 10.1002/hc.21217

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  • Halogen exchange by reaction of CpRu(Cl)(PPh3)2 with MeC(O)X (X = Br, I) and its mechanistic study 査読

    Kuniyasu, H. and Sanagawa, A. and Nakajima, T. and Iwasaki, T. and Kambe, N. and Bobuatong, K. and Ehara, M.

    Journal of Organometallic Chemistry   769   34 - 37   2014年   ISSN:0022-328X eISSN:1872-8561

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Organometallic Chemistry  

    The treatment of CpRu(Cl)(PPh3)2 with MeC(O)X offers a very convenient procedure for the synthesis of CpRu(X)(PPh3) 2. The proposed mechanism involves an intermediate produced by the concerted liberation of PPh3 by the incoming MeC(O)X and the subsequent subtraction of the X atom by the Ru atom to form a radical pair. © 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jorganchem.2014.06.018

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  • Diarylrhodates as promising active catalysts for the arylation of vinyl ethers with grignard reagents 査読

    Iwasaki, T. and Miyata, Y. and Akimoto, R. and Fujii, Y. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Journal of the American Chemical Society   136 ( 26 )   9260 - 9263   2014年   ISSN:0002-7863

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the American Chemical Society  

    Anionic diarylrhodium complexes, generated by reacting [RhCl(cod)] 2 with 2 equiv of aryl Grignard reagents, were found to be effective active catalysts in cross-coupling reactions of vinyl ethers with aryl Grignard reagents, giving rise to the production of vinyl arenes. In this catalytic system, vinyl-O bonds were preferably cleaved over Ar-O or Ar-Br bonds. A lithium rhodate complex was isolated, and its crystal structure was determined by X-ray crystallography. © 2014 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/ja5043534

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  • The cobalt-catalyzed cross-coupling reaction of alkyl halides with alkyl Grignard reagents: A new route to constructing quaternary carbon centers 査読

    Iwasaki, T. and Takagawa, H. and Okamoto, K. and Singh, S.P. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Synthesis (Germany)   46 ( 12 )   1583 - 1592   2014年   ISSN:0039-7881 eISSN:1437-210X

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Synthesis (Germany)  

    The cross-coupling of alkyl (pseudo)halides with alkyl Grignard reagents is catalyzed efficiently by a cobalt(II) chloride-lithium iodide-1,3-diene catalytic system, which provides a new synthetic tool for constructing sp 3 carbon chains. This system is particularly useful for creating quaternary carbon centers via the use of tertiary alkyl Grignard reagents. Various functional groups including esters, amides and carbamates are well tolerated. © 2014 Nougué et al.; licensee BioMed Central Ltd.

    DOI: 10.1055/s-0033-1341152

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  • Co-catalyzed cross-coupling of alkyl halides with tertiary alkyl Grignard reagents using a 1,3-butadiene additive 査読

    Iwasaki, T. and Takagawa, H. and Singh, S.P. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Journal of the American Chemical Society   135 ( 26 )   9604 - 9607   2013年   ISSN:0002-7863 eISSN:1520-5126

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the American Chemical Society  

    The cobalt-catalyzed cross-coupling of alkyl (pseudo)halides with alkyl Grignard reagents in the presence of 1,3-butadiene as a ligand precursor and LiI is described. Sterically congested quaternary carbon centers could be constructed by using tertiary alkyl Grignard reagents. This reaction proceeds via an ionic mechanism with inversion of stereochemistry at the reacting site of the alkyl halide and is compatible with various functional groups. The use of both 1,3-butadiene and LiI was essential for achieving high yields and high selectivities. © 2013 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/ja404285b

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  • Nickel-catalyzed coupling of thiomethyl-substituted 1,3-benzothiazoles with secondary alkyl Grignard reagents 査読

    Ghaderi, A. and Iwasaki, T. and Fukuoka, A. and Terao, J. and Kambe, N.

    Chemistry - A European Journal   19 ( 9 )   2951 - 2955   2013年   ISSN:0947-6539

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry - A European Journal  

    Synthetic methods: The Ni-catalyzed alkylation of 2-(methylthio) benzothiazoles through C-S bond cleavage is reported. Reactions with various secondary alkyl nucleophiles proceeded efficiently in the presence of 1,3-butadiene as an additive. This reaction was proposed to proceed by σ-bond metathesis between the thioether and a bis(π-allyl)nickel complex or by an addition/elimination mechanism involving the C=34;N double bond of the benzothiazoles (see scheme). Copyright © 2013 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

    DOI: 10.1002/chem.201203413

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  • Nickel-butadiene catalytic system for the cross-coupling of bromoalkanoic acids with alkyl grignard reagents: A practical and versatile method for preparing fatty acids 査読

    Iwasaki, T. and Higashikawa, K. and Reddy, V.P. and Ho, W.W.S. and Fujimoto, Y. and Fukase, K. and Terao, J. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Chemistry - A European Journal   19 ( 9 )   2956 - 2960   2013年   ISSN:0947-6539 eISSN:1521-3765

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry - A European Journal  

    The knights who say Ni: A practical and convenient synthetic route to fatty acids involves the Ni-catalyzed alkyl-alkyl cross-coupling of bromoalkanoic acids and alkyl Grignard reagents in the presence of 1,3-butadiene as an additive (see scheme). Copyright © 2013 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

    DOI: 10.1002/chem.201204222

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  • Facile method of halogen exchange between Au(Cl)(L) and MeC(O)X (L = PPh3 and IPr; X = Br and I) via •-bond metathesis supported by DFT calculation 査読

    Sanagawa, A. and Kuniyasu, H. and Iwasaki, T. and Kambe, N. and Bobuatong, K. and Ehara, M.

    Chemistry Letters   42 ( 8 )   831 - 832   2013年   ISSN:0366-7022 eISSN:1348-0715

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry Letters  

    Complexes with the formula Au(X)(L) (X = Br and I; L = PPh3 and IPr) were conveniently prepared by a quite simple procedure using the treatment of Au(Cl)(L) with MeC(O)X and the subsequent evaporation under reduced pressure. The mechanistic study by DFT calculation with M06 functional supported that the reaction proceeded through σ-bond metathesis where Cl atom underwent a more roundabout course than Br atom did. © 2013 The Chemical Society of Japan.

    DOI: 10.1246/cl.130335

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  • Rhodium-catalyzed intermolecular oxidative cross-coupling of (hetero)arenes with chalcogenophenes 査読

    Reddy, V.P. and Qiu, R. and Iwasaki, T. and Kambe, N.

    Organic Letters   15 ( 6 )   1290 - 1293   2013年   ISSN:1523-7060

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic Letters  

    A straightforward and efficient method for the rhodium-catalyzed intermolecular oxidative cross-coupling of arenes and heteroarenes with thio- and selenophene derivatives (chalcogenophenes) via double C-H bond cleavage has been developed by using Cu(OAc)2/AgSbF6 as an oxidant. The reaction is applicable to a wide range of (hetero)arenes carrying a directing group and chalcogenophenes to yield substituted biaryl heterocyclic derivatives and oligothiophene derivatives in moderate to high yields. © 2013 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/ol400230y

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  • σ-bond metathesis between M-X and RC(O)X′ (M = Pt, Pd; X, X′ = Cl, Br, I): Facile determination of the relative Δ G values of the oxidative additions of RC(O)X to an M(0) complex, evidence by density functional theory calculations, and synthetic applications 査読

    Kuniyasu, H. and Sanagawa, A. and Nakane, D. and Iwasaki, T. and Kambe, N. and Bobuatong, K. and Lu, Y. and Ehara, M.

    Organometallics   32 ( 6 )   2026 - 2032   2013年   ISSN:0276-7333

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organometallics  

    The novel utility of the ligand exchange reaction between M-X and RC(O)X′ (X, X′ = halogen; R = aryl, alkyl) is described. The relative ΔGs (ΔΔGs) of the oxidative additions of acid halides RC(O)X to M(PPh3)2Ln (M = Pt, Pd) were determined using the halogen-exchange reactions between X of trans-M(X)[C(O)R](PPh3)2 and X′ of RC(O)X′. Experimental thermodynamics data are reasonably consistent with those obtained by density functional theory (DFT) calculations. Activation parameters obtained by experiments as well as a systematic DFT study supported the fact that reactions occurred through slightly distorted quadrangular pentacoordinated σ-bond metatheses, in which the Cl atom underwent a more indirect course than the Br atom. Moreover, exchange reactions were employed as the accessible prototype for the conversion of halogen ligands of nickel triad complexes into heavier halogen ligands. © 2013 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/om400157a

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  • Synthesis of imidazo and benzimidazo[2,1-a]isoquinolines by rhodium-catalyzed intramolecular double C-H bond activation 査読

    Reddy, V.P. and Iwasaki, T. and Kambe, N.

    Organic and Biomolecular Chemistry   11 ( 14 )   2249 - 2253   2013年   ISSN:1477-0520 eISSN:1477-0539

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic and Biomolecular Chemistry  

    The rhodium-catalyzed intramolecular direct arylation of imidazole and benzimidazole derivatives via double C-H bond activation is described. This approach provides new access to a wide range of imidazo and benzimidazo[2,1-a] isoquinoline derivatives in moderate to high yields. This reaction provides an alternative method to the known Pd-catalyzed intramolecular oxidative cross-coupling reactions. © 2013 The Royal Society of Chemistry.

    DOI: 10.1039/c3ob27396b

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  • A computational study of lithium cuprate mixed aggregates 査読

    Khiem, C.N.D. and Thach, L.N. and Iwasaki, T. and Kambe, N. and Boguslavskiy, A.A. and Pratt, L.M.

    Journal of Physical Chemistry A   116 ( 36 )   9027 - 9032   2012年   ISSN:1089-5639

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Physical Chemistry A  

    Lithium dialkylcuprates may potentially form mixed aggregates with many species in solution. Those include excess alkyllithium used to prepare the cuprate, lithium halide, and lithium cyanide from cuprate preparation and from coupling reactions with alkyl halides, higher order cuprates, and species resulting from incomplete cuprate reactions. The M06 DFT method was used to elucidate the structures and energies of formation of potential mixed aggregates. A comparison was made to available experimental data. © 2012 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/jp3034424

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  • Copper-catalyzed coupling reaction of unactivated secondary alkyl iodides with alkyl Grignard reagents in the presence of 1,3-butadiene as an effective additive 査読

    Shen, R. and Iwasaki, T. and Terao, J. and Kambe, N.

    Chemical Communications   48 ( 74 )   9313 - 9315   2012年   ISSN:1359-7345

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemical Communications  

    Cu-catalyzed cross-coupling of unactivated secondary alkyl iodides with alkyl Grignard reagents in the presence of 1,3-butadiene as a ligand precursor was developed. The use of 1,3-butadiene resulted in improved yields of alkyl–alkyl products with improved selectivities. 2012 © The Royal Society of Chemistry.

    DOI: 10.1039/c2cc34847k

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  • Palladium-catalyzed vinylselenation of allenes 査読

    Fujiwara, S.-I. and Okuyama, M. and Tsuda, S. and Iwasaki, T. and Kuniyasu, H. and Kambe, N.

    Tetrahedron   68 ( 51 )   10523 - 10529   2012年   ISSN:0040-4020

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Tetrahedron  

    Pd(0)-catalyzed vinylselenation of allenes was found to proceed efficiently in the presence of P(p-MeC 6H 4) 3 as a ligand to afford the corresponding 2-selenomethyl-1,3-dienes. This reaction is highly regioselective and vinyl selenides added to the terminal double bond of the allenes exclusively to introduce the vinyl group at the inner carbon and the selenium moiety at the terminal carbon. The stereochemistry of the double bond of the vinyl selenides was perfectly retained. © 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.tet.2012.10.003

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  • 銅触媒による二級ハロゲン化アルキルのアルキル化およびブタジエンの1,2-ヒドロアルキル化による三級炭素中心の構築

    岩﨑 孝紀, 清水 良平, 沈 如偉, 寺尾 潤, 国安 均, 神戸 宣明

    石油学会 年会・秋季大会講演要旨集   2012   135 - 135   2012年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 石油学会  

    銅触媒とブタジエン存在下、二級ヨウ化アルキルとグリニャール試薬とのクロスカップリング反応が効率よく進行することを見いだした。一方、先にグリニャール試薬で処理した銅触媒存在下グリニャール試薬とフッ化アルキルで処理することでブタジエンの1,2-ヒドロアルキル化が進行することを見いだしたので合わせて報告する。いずれの反応もC-C結合の形成を伴い三級炭素中心が生成することから、分岐炭素骨格を構築する上で有用な手法である。

    DOI: 10.11523/sekiyu.2012f.0_135

  • アルキルハライドの高効率触媒的アルキル化反応

    今西 怜子, 清水 良平, 岩﨑 孝紀, 寺尾 潤, 国安 均, 神戸 宣明

    石油学会 年会・秋季大会講演要旨集   2012   134 - 134   2012年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 石油学会  

    クロスカップリング反応は炭素骨格を構築する上で最も有効な手段の一つであり、様々な触媒系が開発されている。しかし、アルキルハライドとアルキル有機金属試薬とのクロスカップリング反応にはまだ解決すべき多くの問題点がある。その一つが、触媒効率があまり高くなく、これまでに報告されている最高のものでも、TONが数千ほどしかないことである。本研究では触媒効率の向上を目指し、銅触媒を用いてアルキルハライドとアルキルGrignard試薬とのカップリング反応を検討した結果、最高TON400,000を達成したので報告する。

    DOI: 10.11523/sekiyu.2012f.0_134

  • Additive effect of N-heteroaromatics on transesterification catalyzed by tetranuclear zinc cluster 査読

    Maegawa, Y. and Ohshima, T. and Hayashi, Y. and Agura, K. and Iwasaki, T. and Mashima, K.

    ACS Catalysis   1 ( 10 )   1178 - 1182   2011年   ISSN:2155-5435

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACS Catalysis  

    A catalytic amount of 4-dimethylaminopyridine showed drastic additive effects on transesterification catalyzed by the μ4-oxo- tetranuclear zinc cluster Zn4(OCOCF3)6O, enhancing the catalytic activity by more than 15-fold. The new catalyst system facilitates transesterification of less reactive sterically demanding esters and alcohols. © 2011 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/cs200224b

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  • Kinetic studies of the ni-catalyzed cross-coupling of alkyl halides and a tosylate with butyl grignard reagent in the presence of 1,3-butadiene 査読

    Iwasaki, T. and Tsumura, A. and Omori, T. and Kuniyasu, H. and Terao, J. and Kambe, N.

    Chemistry Letters   40 ( 9 )   1024 - 1026   2011年   ISSN:0366-7022 eISSN:1348-0715

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry Letters  

    Kinetic studies of the nickel-catalyzed cross-coupling reaction of alkyl bromides, iodides, and tosylates with butyl Grignard reagents in the presence of butadiene were performed. The reaction rate was first order with respect to the halides and the nickel catalyst. The butyl Grignard reagent, at concentrations of ca. 0.4M or higher, had little effect on the reaction rate. The relative reactivities and activation parameters were determined for these alkyl halides and a tosylate. © 2011 The Chemical Society of Japan.

    DOI: 10.1246/cl.2011.1024

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  • Cross-coupling of Grignard reagents with alkyl halides or tosylates by the use of nickel or palladium containing perovskite 査読

    Singh, S.P. and Iwasaki, T. and Terao, J. and Kambe, N.

    Tetrahedron Letters   52 ( 7 )   774 - 776   2011年   ISSN:0040-4039

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Tetrahedron Letters  

    Nickel and palladium-containing perovskites, LaFe0.8Ni 0.2O3 (LFNO) and LaFe0.95Pd 0.05O3 (LFPO), could be employed as effective catalyst sources for the cross-coupling of nonactivated alkyl halides and tosylates with Grignard reagents in the presence of conjugated dienes. The reaction proceeded efficiently at room temperature or below using only ca. 1 mol % of catalysts with respect to Ni or Pd and the perovskites were reused without considerable loss of activity. © 2010 American Chemical Society.

    DOI: 10.1016/j.tetlet.2010.12.011

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  • C1-symmetric Rh/Phebox-catalyzed asymmetric alkynylation of α-ketoesters 査読

    Ohshima, T. and Kawabata, T. and Takeuchi, Y. and Kakinuma, T. and Iwasaki, T. and Yonezawa, T. and Murakami, H. and Nishiyama, H. and Mashima, K.

    Angewandte Chemie - International Edition   50 ( 28 )   6296 - 6300   2011年   ISSN:1433-7851 eISSN:1521-3773

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Angewandte Chemie - International Edition  

    Thinking outside the box: A newly developed C1-symmetric Rh/Phebox complex efficiently catalyzed the asymmetric alkynylation of α-ketoester 1 with various aryl and alkyl substituted terminal alkynes to provide the corresponding chiral tertiary propargylic alcohols with up to 99 % ee (see scheme; TMS=trimethylsilyl). Copyright © 2011 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

    DOI: 10.1002/anie.201100252

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  • Pd-catalyzed cross-coupling reactions of alkyl halides 査読

    Kambe, N. and Iwasaki, T. and Terao, J.

    Chemical Society Reviews   40 ( 10 )   4937 - 4947   2011年   ISSN:0306-0012

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Chemical Society Reviews  

    Cross-coupling reactions have become indispensable tools for creating carbon–carbon (or heteroatom) bonds in organic synthesis. Like in other important transition metal catalyzed reactions, such as metathesis, addition, and polymerization, unsaturated compounds are usually employed as substrates for cross-coupling reactions. However during the past decade, a great deal of effort has been devoted to the use of alkyl halides as saturated compounds in cross-coupling reactions, which has resulted in significant progress in this undeveloped area by introducing new effective ligands. Many useful catalytic systems are now available for synthetic transformations based on Csp3–Csp3, Csp3–Csp2 and Csp3–Csp bond formation as complementary methods to conventional Csp2–Csp2, Csp2–Csp and Csp–Csp coupling. This tutorial review summarizes recent advances in cross-coupling reactions of alkyl halides and pseudohalides catalyzed by a palladium complex. © 2011 The Royal Society of Chemistry.

    DOI: 10.1039/c1cs15129k

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  • Transition metal catalyzed alkylation at sp<sup>3</sup>-, sp<sup>2</sup>-, and sp-carbons 査読

    Kambe N., Terao J., Iwasaki T.

    Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry   69 ( 11 )   1271 - 1281   2011年   ISSN:0037-9980

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry  

    Transition metal catalyzed alkylation reactions resulting in cross-coupling and multicomponentcoupling are described. These reactions proceed efficiently under mild conditions using a combination of transition metal catalysts and alkyl (pseudo)halides in the presence of Grignard reagents and represent the practical routes to the alkylation of sp3-, sp2-, and sp-carbons. Anionic transition metal complexes play important roles as active catalytic species for SN2 and electron transfer processes in reactions with alkyl halides. The carbometalation of C-C unsaturated bonds with alkylmetal species is also a promising tool for the introduction of alkyl groups.

    DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.69.1271

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  • The first example of palladium-catalyzed intermolecular allylaryloxylation of an internal alkyne by allyl aryl ethers 査読

    Kuniyasu, H. and Takekawa, K. and Sanagawa, A. and Wakasa, T. and Iwasaki, T. and Kambe, N.

    Tetrahedron Letters   52 ( 42 )   5501 - 5503   2011年   ISSN:0040-4039

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Tetrahedron Letters  

    The allylaryloxylation of an internal alkyne by allyl aryl ethers was realized by Pd(dba)2/P(OPh)3 catalyst system to afford cis adducts in moderate yields. © 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.tetlet.2011.08.065

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  • Silver-catalyzed regioselective carbomagnesiation of alkynes with alkyl halides and Grignard reagents 査読

    Kambe, N. and Moriwaki, Y. and Fujii, Y. and Iwasaki, T. and Terao, J.

    Organic Letters   13 ( 17 )   4656 - 4659   2011年   ISSN:1523-7060 eISSN:1523-7052

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic Letters  

    A silver-catalyzed carbomagnesiation of alkynes with alkyl halides and Grignard reagents afforded alkenyl Grignard reagents regioselectively, where the alkyl group of the alkyl halide, but not that of the Grignard reagent, was introduced into the alkyne. Application to δ-haloalkylacetylenes yielded cyclopentanes or a tetrahydrofuran containing an exo-methylene substituent via 5-exo-dig cyclization. © 2011 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/ol2018664

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  • Simple, general, and highly chemoselective acylation of alcohols catalyzed by tetranuclear zinc cluster 査読

    Takashi Ohshima, Takanori Iwasaki, Yusuke Maegawa, Yukiko Hayashi, Kazushi Agura, Kazushi Mashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   239   2010年3月   ISSN:0065-7727

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AMER CHEMICAL SOC  

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  • A tetranuclear-zinc-cluster-catalyzed practical and versatile deprotection of acetates and benzoates 査読

    Iwasaki, T. and Agura, K. and Maegawa, Y. and Hayashi, Y. and Ohshima, T. and Mashima, K.

    Chemistry - A European Journal   16 ( 38 )   11567 - 11571   2010年   ISSN:0947-6539

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry - A European Journal  

    A new catalytic deacylation of acetates and benzoates through transesterification with methanol was developed (see scheme). Reactions with various acidand nucleophile-sensitive functional groups proceeded efficiently in the presence of a catalytic amount of the tetranuclear zinc cluster. The present catalysis is applicable to less-reactive tertiary acetates, the deacylation of which is difficult to achieve by transesterification with other catalysts. © 2010 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

    DOI: 10.1002/chem.201000960

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  • ロジウム触媒を用いるC-O結合の切断を伴うビニルエーテル類のアリール化反応

    宮田 佳典, 藤井 佑樹, 岩崎 孝紀, 国安 均, 神戸 宣明

    石油学会 年会・秋季大会講演要旨集   2010   6 - 6   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 石油学会  

    ロジウム錯体存在下、フェニルビニルエーテルとアリールグリニャール試薬を反応させたところ、エーテルの炭素-酸素結合の切断を伴うアリール化反応が起こり、スチレン誘導体が得られた。本反応条件下ではビニル炭素-酸素結合が選択的に反応し、フェニル炭素-酸素結合の切断は起こらない。基質としてビニルエーテルの代わりにビニルエステル、もしくはシリルエノールエーテルを用いることも可能である。

    DOI: 10.11523/sekiyu.2010f.0.6.0

  • 遷移金属触媒を用いた<I>N</I>-アレニル-カルバモカルコゲナート類の転位反応

    城 大輔, 永井 裕之, 津田 進, 藤原 眞一, 岩崎 孝紀, 国安 均, 神戸 宣明

    石油学会 年会・秋季大会講演要旨集   2010   22 - 22   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 石油学会  

    当研究室では、分子内に末端アレンを持つカルバモカルコゲナートを0価Pd触媒で処理すると、アレンへの選択的付加により対応するα,β-不飽和ラクタムが得られることを報告している。そこで今回私は、窒素に直接アレニル基のついた基質で同様の反応を行ったところ、ラクタムの代わりに脱COを伴った転位生成物が得られた。またこれはN-CO-PdからのCOの脱離やアザ-πアリルパラジウム種の生成など珍しい経路を含んでいると考えられる。

    DOI: 10.11523/sekiyu.2010f.0.22.0

  • Development of environmentally benign catalytic reactions using tetranuclear zinc clusters 査読

    Ohshima T., Iwasaki T., Mashima K.

    Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry   67 ( 5 )   494 - 506   2009年5月   ISSN:0037-9980

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry  

    Over the last few decades, the quest for environmentally benign chemical transformations has become an important topic in both industrial and academic research. We developed several highly atom-economical direct reactions, such as direct conversion of esters to oxazolines and transeste-rification, catalyzed by μ4-oxo-tetranuclear zinc cluster Zn4(OCOCF 3)6O (1b). Because the reaction conditions are almost neutral, various acid-sensitive functionalities (THP ether, TES ether, Boc carbamate, and so on) persisted and no epimerization of α-position of ester occurred. The most attractive highlight of the zinc cluster catalysis is that hydroxyl groups are selectively acylated in the presence of primary and secondary aliphatic amino groups. Such advantageous catalytic performance is due to assembled metal ions that serve as a functional model of metalloenzyme containing more than two metal ions, but different from mononuclear catalysts and other previously reported catalysts.

    DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.67.494

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  • A simple, general, and highly chemoselective acetylation of alcohols using ethyl acetate as the acetyl donor catalyzed by a tetranuclear zinc cluster 査読

    Iwasaki, T. and Maegawa, Y. and Hayashi, Y. and Ohshima, T. and Mashima, K.

    Synlett   ( 10 )   1659 - 1663   2009年   ISSN:0936-5214

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Synlett  

    In the presence of a Zn-cluster catalyst, alcohols are efficiently converted to the corresponding acetate just by refluxing in EtOAc. The mild reaction conditions enabled the reactions of various functionalized alcohols to proceed in good to excellent yield. Moreover, even when a large excess of the acetyl donor is used, the hydroxyl groups are selectively acetylated in the presence of highly nucleophilic aliphatic amino groups, approaching chemoselectivity to that of enzymatic system. © Georg Thieme Verlag Stuttgart.

    DOI: 10.1055/s-0029-1217335

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  • Development of environmentally benign catalytic reactions using tetranuclear zinc clusters

    Ohshima, T. and Iwasaki, T. and Mashima, K.

    Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry   67 ( 5 )   494 - 506   2009年

  • Theoretical study of Al(iii)-catalyzed conversion of glyoxal to glycolic acid: Dual activated 1,2-hydride shift mechanism by protonated Al(OH) 3 species 査読

    Ohshima, T. and Yamamoto, Y. and Takaki, U. and Inoue, Y. and Saeki, T. and Itou, K. and Maegawa, Y. and Iwasaki, T. and Mashima, K.

    Chemical Communications   ( 19 )   2688 - 2690   2009年   ISSN:1359-7345

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemical Communications  

    Density functional theory calculations demonstrate that Al(iii)-catalyzed conversion of glyoxal to glycolic acid proceeds via a 7-membered dual Lewis acid-hydrogen bonding activation transition state of the 1,2-hydride shift, rather than the previously proposed 5-membered metal-alkoxide chelate activation transition state. © The Royal Society of Chemistry 2009.

    DOI: 10.1039/b902729g

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  • Enzyme-like chemoselective acylation of alcohols in the presence of amines catalyzed by a tetranuclear zinc cluster 査読

    Ohshima, T. and Iwasaki, T. and Maegawa, Y. and Yoshiyama, A. and Mashima, K.

    Journal of the American Chemical Society   130 ( 10 )   2944 - 2945   2008年   ISSN:0002-7863

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the American Chemical Society  

    Acylation of alcohols and amines is one of the most fundamental reactions. Due to the greater nucleophilicity of the amino group compared to the hydroxyl group, complete N-acylation occurs. Only an enzymatic reaction can promote a highly selective O-acylation reaction, and there are no examples using an artificial catalyst. Here we report that the tetranuclear zinc cluster Zn4(OCOCF3)6O efficiently catalyzes highly chemoselective O-acylation in the presence of primary and secondary alkyl amines. Our results suggest the high potential of the zinc cluster as the core structure of an artificial enzyme to realize further enzyme-like chemoselective reactions. Copyright © 2008 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/ja711349r

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  • Transesterification of various methyl esters under mild conditions catalyzed by tetranuclear zinc cluster 査読

    Iwasaki, T. and Maegawa, Y. and Hayashi, Y. and Ohshima, T. and Mashima, K.

    Journal of Organic Chemistry   73 ( 13 )   5147 - 5150   2008年   ISSN:0022-3263

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Organic Chemistry  

    (Chemical Equation Presented) A new catalytic transesterification promoted by a tetranuclear zinc cluster was developed. The mild reaction conditions enabled the reactions of various functionalized substrates to proceed in good to high yield. A large-scale reaction under solvent-free conditions proceeded with a low E-factor value (0.66), indicating the high environmental and economical advantage of the present catalysis. © 2008 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/jo800625v

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  • Zinc-catalyzed cycloisomerizations. Synthesis of substituted furans and furopyrimidine nucleosides 査読

    Sniady, A. and Durham, A. and Morreale, M.S. and Marcinek, A. and Szafert, S. and Lis, T. and Brzezinska, K.R. and Iwasaki, T. and Ohshima, T. and Mashima, K. and Dembinski, R.

    Journal of Organic Chemistry   73 ( 15 )   5881 - 5889   2008年   ISSN:0022-3263

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Journal of Organic Chemistry  

    (Chemical Equation Presented) 5-Endo-dig cycloisomerization of 1,4- and 1,2,4- mostly aryl-substituted but-3-yn-1-ones in the presence of a catalytic amount of zinc chloride etherate (10 mol %) in dichloromethane at room temperature gave 2,5-di- and 2,3,5-trisubstituted furans in high yields (85-97%). DSC studies confirmed that a solely thermal process does not take place. A relevant catalytic process, employing μ-oxo-tetranuclear zinc cluster Zn4(OCOCF3)6O, yielded bicyclic furopyrimidine nucleosides, when starting from acetyl-protected 5-alkynyl-2′-deoxyuridines (85-86%). Furopyrimidine was deprotected or simultaneously converted into pyrrolopyrimidine nucleoside. The time/concentration dependence for the reaction of 1-phenyl-4-(4-methylphenyl) butynone to 2-(4-methylphenyl)-5-phenylfuran displayed first-order kinetics with the rate dependent on catalyst concentration. The plot of In K0bS versus In[ZnCl2 indicated first-order cycloi-somerization, as referred to ZnCl2 concentration, using both NMR and UV-vis reaction monitoring. The crystal structure of propyl furopyrimidine nucleoside (orthorhombic, P212121, a/b/c = 5.684(2)/6.682(2)/36.02(2) Å, Z = 4) shows C2′-endo deoxyribose puckering, and the base is found in the anti position in crystalline form. © 2008 American Chemical Society.

    DOI: 10.1021/jo8007995

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  • Direct conversion of esters, lactones, and carboxylic acids to oxazolines catalyzed by a tetranuclear zinc cluster 査読

    Ohshima, T. and Iwasaki, T. and Mashima, K.

    Chemical Communications   ( 25 )   2711 - 2713   2006年   ISSN:1359-7345

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemical Communications  

    The tetranuclear zinc cluster Zn4(OCOCF3) 6O catalyzes the direct conversion of esters, lactones, and carboxylic acids to oxazolines with remarkable chemoselectivity. © The Royal Society of Chemistry 2006.

    DOI: 10.1039/b605066b

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書籍等出版物

MISC

  • Ni-Catalyzed C–C Couplings Using Alkyl Electrophiles

    Takanori Iwasaki, Nobuaki Kambe

    Topics in Current Chemistry   374 ( 5 )   2016年10月   ISSN:0340-1022

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等   出版者・発行元:Springer Verlag  

    Much effort has been devoted to developing new methods using Ni catalysts for the cross-coupling reaction of alkyl electrophiles with organometallic reagents, and significant achievements in this area have emerged during the past two decades. Nickel catalysts have enabled the coupling reaction of not only primary alkyl electrophiles, but also sterically hindered secondary and tertiary alkyl electrophiles possessing β-hydrogens with various organometallic reagents to construct carbon skeletons. In addition, Ni catalysts opened a new era of asymmetric cross-coupling reaction using alkyl halides. Recent progress in nickel-catalyzed cross-coupling reaction of alkyl electrophiles with sp3-, sp2-, and sp-hybridized organometallic reagents including asymmetric variants as well as mechanistic insights of nickel catalysis are reviewed in this chapter.

    DOI: 10.1007/s41061-016-0067-6

    Scopus

  • 亜鉛四核クラスター触媒による環境調和型反応の開発 (特集 環境調和型有機合成)

    岩崎 孝紀, 大嶋 孝志, 真島 和志

    科学と工業   84 ( 7 )   268 - 281   2010年7月   ISSN:0368-5918

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:大阪工研協会  

    CiNii Books

所属学協会

  • 高分子学会

    2023年10月 - 現在

  • 日本化学会

  • 錯体化学会

  • 近畿化学協会

  • 石油学会

  • 有機合成化学協会

  • 日本薬学会

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委員歴

  • 有機合成化学協会   有機合成化学協会誌編集委員  

    2020年 - 現在   

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    団体区分:学協会

  • 日本化学会関東支部   支部幹事  

    2019年 - 現在   

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    団体区分:学協会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • カルボニル基の求核性に着目した化学選択的脱CO型SReP反応の開発と高分子分解への応用

    研究課題/領域番号:25H02010  2025年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

  • d軌道のみからなる環状電子共役系の構築:新規πおよびδ芳香族性の解明を目指して

    研究課題/領域番号:24K21779  2024年6月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    シクロデキストリンを環状鋳型分子として用いることにより、金原子を12~16個を環状に配列した環状多核金錯体を合成する。環状多核金錯体のd軌道からなる共役系はσ対称性に加えてπおよびδ対称性を有し、金(I)ではすべての分子軌道が電子で占有されているので、段階的な酸化反応により反結合性軌道に充填された電子を取り除く。これにより、d軌道からなる共役系の総電子数を段階的に変化させることが可能である。
    遷移金属原子のみからなる共役系の芳香族性は未踏の領域であり、その実験的な実証は、化学の最重要概念である芳香族性の定義をアップデートするに留まらず、遷移金属原子を含む化合物群の新たな設計指針を提示する。

  • 触媒制御によるカルボニル化合物の反応性の逆転

    研究課題/領域番号:24H01061  2024年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    カルボニル化合物は天然物から合成化合物に幅広く含まれる重要な化合物群であり、その反応性はカルボニル炭素に結合する二つの官能基によって大きく異なる。申請者は、カルボニル化合物の中で最も反応性に劣るウレアを独自の触媒によりホルムアミドとアミンへと水素化分解できることを明らかにした。本触媒系ではエステルやアミドが共存してもウレア選択的に反応が進行する。
    本研究ではこの化学選択性の発現メカニズムに着目し、エステルなどのより反応性の高いカルボニル化合物共存下でアミドやウレタン選択的に水素化分解する手法の開発を目指す。反応機構研究によりカルボニル化合物の反応性の逆転のための触媒設計原理を確立する。

  • 触媒機能を有するアニオン性分子の創成と静電的相互作用による触媒機能の集積化

    研究課題/領域番号:23K26648  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    近年、単一の触媒では達成が困難な分子変換反応を、複数の触媒を協働的に作用させることで達成する触媒設計が注目を集めている。しかし、単純に二つの触媒を混合する手法ではお互いが低濃度である。よって触媒どうし、もしくは触媒により生じた反応活性種との反応は、速度論的に不利であり、これを解決する合理的な触媒設計指針の確立が望まれている。
    本研究では、ルイス酸触媒もしくは光レドックス触媒としての機能を有するアニオン性分子の開発、それらをカチオン性遷移金属触媒と組み合わせることで、静電的相互作用により形成される反応場内で二つの触媒を協働的に作用させる新手法の開拓に取り組む。
    触媒機能をアニオン性分子に導入し、カチオン性遷移金属触媒と組み合わせることで両者が静電相互作用により近接しそれぞれの触媒活性中心が協働的に機能する多機能触媒の開発を目指し、アニオン性分子の合成に取り組んだ。ルイス塩基性の基質と相互作用する官能基として電子不足アレーンにヨウ素を導入したハロゲン結合型アニオンを設計し、p-ヨードテトラフルオロフェニル基を4つ有するボラートを合成した。また2点配位型のターフェニレン骨格に2つのヨウ素とボラートを導入したアニオンも合成した。別のアプローチとしてボラートに三配位ホウ素を導入したアニオンの合成にも成功した。
    異なるアプローチとして光レドックス機能を有するアニオンの合成に取り組んだ。ビフェニルジリチウムとイリジウム(III)錯体を反応させることで、光レドックス機能を有する中性のIr(ppy)3の窒素原子を炭素アニオンで置換した[Ir(bp)3]3-が得られることを明らかにした。その構造は単結晶X線結晶構造解析により明らかにした。また、対カチオンであるリチウムを非配位性カチオンによって交換可能であることも見出した。[Ir(bp)3]3-は可視光を吸収し、Ir(ppy)3と同程度の発光を示した。同族のロジウム(III)錯体も弱いながら可視光領域に発光を示した。吸収および発光波長の制御を目的にπ拡張したビナフチル錯体の合成を検討したところ、ラセミ体のビナフチルジリチウムとイリジウム(III)の反応により、3つのビナフチルの軸不斉がホモキラルな錯体が立体選択的に得られた。
    静電相互作用による連結効果を明らかにするため、対照となる遷移金属錯体と光レドックス機能を有する錯体を四座配位子で連結したヘテロ二核錯体の合成に取り組み、光レドックス機能を有するルテニウム錯体とパラジウムをテトラピラゾリルエテンで架橋した錯体の合成経路を確立した。
    当初計画したルイス酸性および光レドックス機能を有するアニオン分子の合成は計画通り進行している。いくつかのアニオン性分子は安定性が十分ではないなど改善が必要であるが、これまでの知見をもとに設計を見直すことで克服できると考えている。ルイス酸性アニオンがルイス酸として基質と相互作用することをホスフィンオキサイドをルイス塩基として用いるGutmann-Becket法により確認した。興味深いことに一般的なホウ素ルイス酸であるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランと比較したところ、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランでは31P NMRのタイムスケールではホスフィンオキサイドの解離平衡は観測されないのに対し、新たに開発したボラートに三配位ホウ素を導入したアニオンでは解離平衡が確認できた。これはアニオンの三配位ホウ素をルイス酸触媒として利用する上で有利な挙動である。
    予備的な検討として、ボラートに三配位ホウ素を導入したアニオンをカチオン性イリジウム触媒と組み合わせてC-H結合の官能基化反応に着手し、一般的な非配位性アニオンとは異なる位置選択性を示す結果が得られつつある。
    以上のことから当初の予定通り研究は着実に進展している。
    トリアニオン性Ir錯体[Ir(bp)3]3-が発光特性を示すことを見出した。そこで、このIr錯体を基本構造とし、DFT計算を指標にビフェニルへの置換基導入によるHOMO-LUMO準位の調整および、1つないし2つのビフェニルをフェニルピリジンに置換したジ、モノアニオン性Ir錯体[Ir(bp)3(ppy)n](3-n)-を合成する。
    光レドックス触媒とNiを組み合わせた触媒系によるクロスカップリング型の反応が数多く報告されているが、多くの場合Ni(0)に対するC-Br結合の酸化的付加を含むためアルキル―アリールカップリングに限定的である。本研究では新たに開発した光レドックス機能を有するアニオン性錯体を用い、より挑戦的な2級および3級アルキル基間のカップリングに取り組む。
    基質中の極性官能基(配向基DG)とルイス酸性アニオンとの相互作用を利用し、官能基近傍のC-H結合を立体的に保護し、遠隔位選択的なC-H結合の官能基化が可能か検討する。具体的には、カチオン性Rh(III)もしくはIr(III)触媒と合成したルイス酸性アニオンを組み合わせて、酸化的カップリング反応を検討する。 近年、飽和炭化水素のC(sp3)-H結合の官能基化が精力的に研究されている。例えばIr触媒を用いたホウ素化反応は有用な反応と期待できる。先行研究によると基質の配位性官能基の金属への配位が結合切断に不可欠である。この配位をアニオンとの相互作用に置き換えることで、従来法では難しい配位性官能基の遠隔位での官能基化を実現する。

  • 触媒制御によるカルボニル基の水素化の化学選択性逆転と反応機構の解明

    研究課題/領域番号:22H05340  2022年6月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    有機合成化学では、より反応性の高い官能基がある場合には、その保護・脱保護といった本来不必要なステップが必要となる。これは、現代有機合成化学における未解決課題である。本研究では、有機化学における最重要官能基であるカルボニル基が有する潜在的な反応性(求電子性)の序列を触媒により逆転させ、より反応性の高いカルボニル化合物を残したまま望みの位置での化学変換の実現を目指す。申請者が独自に開発した錯体がウレアの水素化反応でホルムアミドとアミンを選択的に与えるという発見をもとに、その有機合成化学への応用研究と、その化学選択性の発現機構を明らかにし、触媒の設計原理を明らかにする。
    前年度の成果として、独自に開発したホスフィンとピロールの二座配位子を有するイリジウム錯体を触媒として用いると、カルボニル化合物の中で最も反応性が低いとされるウレアの水素化反応に触媒活性を示し、対応するホルムアミドとアミンの1:1混合物を与えることを見出した。この反応の特徴は、より求電子性の高いホルムアミドが水素化されることなく、ウレア優先的に水素化されることにあり、これまでの触媒的なウレアの水素化分解では2分子のアミンとメタノールを与えることと対照的である。
    この結果を踏まえ、より安価な3d金属とホスフィンとピロールの二座配位子の組み合わせを検討した。種々検討の結果、マンガン(I)錯体が炭酸アミド類の水素化分解に触媒活性を示すことを明らかにした。具体的には、1,3-ジフェニルウレアの水素化分解ではホルムアニリドとアニリンが16%, 62%収率で得られた。また、イリジウム触媒では水素化分解されなかったウレタンの水素化分解に触媒活性を示し、芳香族および脂肪族アミン、アルコールのいずれの組み合わせについても対応するアミンとアルコールを水素化分解生成物として与えた。一方、より求電子性が高いとされるアミドの水素化にはほとんど活性を示さなかったことより、先に報告したイリジウム触媒同様、より求電子性の劣るカルボニル化合物の化学選択的な水素化分解に利用できると期待される。
    また、本マンガン触媒は二座配位子を有するウレタンの水素化分解触媒の初めての例であり、従来三座配位子のみが用いられてきたウレタンの水素化分解触媒の新たな触媒設計指針を与えるものである。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 脂質中分子の網羅的合成を実現する集積型アルキルーアルキルカップリング反応の開発

    研究課題/領域番号:18H04410  2018年4月 - 2020年3月

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    本研究では、クロスカップリング反応によるアルキル基導入を基盤とする中分子合成について取り組んだ。先に我々は、種々の遷移金属塩化物とブタジエンのような不飽和炭化水素添加剤の組み合わせが、ハロゲン化アルキルとアルキルグリニャール試薬とのクロスカップリング反応による飽和炭素鎖構築に有効であることを報告している。本手法を用い、希少脂肪酸であるシクロプロパン含有脂肪酸(CFA)の自在合成に取り組んだ。具体的にはシクロプロパンにブロモメチル基とシリルオキシエチル基を有する新規合成素子を開発し、C-Br結合でのクロスカップリング反応と続くシリルオキシ基のブロモ基への変換とクロスカップリング反応により、種々のCFAを高効率に合成できることを明らかにした。さらに、本手法を発展させることにより、結核菌の最外殻に存在する超長鎖脂肪酸であるミコール酸の合成に取り組んだ。ミコール酸は2つのシクロプロパン環を有する炭素数80超の脂肪酸である。Bairdらの全合成の鍵中間体である2つのシクロプロパン環を有する38炭素からなる部分構造を3回のクロスカップリング反応を反復して行うことにより、総収率32%で構築した。本手法は、様々な希少脂肪酸の供給を通じて生物活性脂質類などの中分子合成に貢献するものと期待できる。
    また、本研究の過程において、アルキル鎖による多環芳香族化合物の光物性制御が可能であることを明らかにした。具体的には、ピレンの1,3,6,8位にアルキル基を、長さを変えて系統的に導入したところ、適切なアルキル基の場合には、固体状態において単分子由来の蛍光が観測されることを明らかにした。これは、固体状態においてピレンがエキシマー発光を呈することとは対照的である。さらに、ピレンとオクタフルオロナフタレンとの共結晶の機械的刺激に対する光物性変化がアルキル基によって制御可能であることもあわせて明らかにした。
    令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 遷移金属アニオン性錯体の化学的挙動の解明と高難度物質変換触媒への応用

    研究課題/領域番号:16H06039  2016年4月 - 2019年3月

    科学研究費助成事業  若手研究(A)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    飽和炭化水素骨格を構築する手法としてアルキルハライドとアルキルグリニャール試薬とのクロスカップリング反応に有効な触媒系を開発した。
    ブタジエンのアルキル化反応が銅触媒とフッ化アルキルを用いることにより円滑に進行し、従来困難であったブタジエンの内部炭素選択的なアルキル化反応を開発した。さらに、触媒としてニッケルを用いると、ブタジエンの二量化を伴った炭素求電子剤、炭素求核剤との多成分連結反応を開発した。これらの触媒反応では遷移金属触媒に負電荷を有するアート型錯体が鍵活性種として関与することを明らかにした。
    遷移金属触媒において「遷移金属をアニオン性錯体にする」というコンセプトのもと、高難度分子変換反応を実現した。従来の遷移金属触媒の多くは中性およびカチオン性の遷移金属錯体が用いられてきたが、これをアニオン性とし、対カチオンとの協同触媒効果を利活用することにより、炭素ーフッ素結合といった極めて結合切断が困難な化学結合すら有機合成化学に利用できることを明らかにした。さらに、この化学的に強固な結合を合成化学に利用することにより、従来手法では困難な合成戦略を提案することが可能である。
    これらの成果は、新たな触媒設計指針として有機合成化学・触媒化学分野に貢献するものである。

  • アルキル―アルキルカップリング反応の集積化による脂質合成手法の開拓

    研究課題/領域番号:16H01150  2016年4月 - 2018年3月

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    平成28年度に開発したcis-およびtrans-シクロプロパン含有ビルディングブロックを用いて各種シクロプロパン含有脂肪酸類の効率的合成手法を開発した。さらに、cis-シクロプロパン含有ビルディングブロックを用い、二官能性のビルディングブロックと逐次的にアルキル―アルキルカップリング反応により連結することにより、超長鎖脂肪酸の一種であるミコール酸の形式全合成を達成した。また、長鎖アルキル鎖の連結反応では、基質の溶解度の低下が反応効率に悪影響を与えることより、最適な反応条件の探索も併せて行った。
    本研究の基盤技術であるアルキル―アルキルクロスカップリング反応についても検討を進め、安価な鉄触媒系を見出した。また、以前に報告していたコバルト触媒を最適化することにより、フッ化アルキルをアルキル化剤とするアルキル―アルキルクロスカップリング反応を実現した。本手法は、既存の遷移金属触媒反応と相補的かつオルソゴナルな化学選択性を示すことより、従来手法と組合せた新規炭素骨格構築手法を提供するものと期待している。
    これまでに開発した不飽和炭化水素のアルキル化による長鎖アルキル鎖の構築について反応機構研究を実施し、その触媒活性種を明らかにするとともに、位置選択性発現メカニズムを実験および理論計算を用いて明らかにした。
    以上のように当初の目的であったcis-およびtrans-シクロプロパン含有ビルディングブロックなどの合成素子を開発し、それを用いた各種シクロプロパン含有脂肪酸類およびシクロプロパン含有天然化合物の効率的合成手法を開発した。
    新規アルキル―アルキルクロスカップリング反応を多数開発し、飽和炭化水素骨格の構築手法を確立した。これらの手法は、既存の遷移金属触媒反応と相補的かつオルソゴナルな化学選択性を示すことより、反応集積化の手法として利用できると期待できる。
    29年度が最終年度であるため、記入しない。
    29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 炭素-ハロゲン結合の立体選択的生成手法の開発

    研究課題/領域番号:24655032  2012年4月 - 2014年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    神戸 宣明, 岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    アルコールの二つの鏡像体の反応性を制御し、これらを立体保持と立体反転を伴う二つの異なる経路で進行させることにより、両鏡像体から一つの光学活性な有機ハロゲン化物へと導く新しい不斉合成手法の可能性を検証した。光学活性なフェネチルアルコールを基質に用い、種々のアミンの添加効果を検討した結果、アミンの構造の差異によって生成物の立体が大きく影響を受ける事を確認し、本法が新しい不斉合成手法となり得る可能性があることを示した。
    次に適切な不斉触媒の探索を行い、キラルピリジン系触媒およびキラルホスフィンを用いる事により、ラセミ体のアルコールから中程度の光学収率で対応する塩化物が得られる事を明らかにした。

  • アート型遷移金属錯体による触媒的不斉クロスカップリング反応の開発

    研究課題/領域番号:22750094  2010年4月 - 2013年3月

    科学研究費助成事業  若手研究(B)

    岩崎 孝紀

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    資金種別:科研費

    不斉クロスカップリング反応を行うためには、2級炭素中心でのクロスカップリング反応の実現が必要不可欠である。これまでに見出しているNi,Pd,Cu触媒について種々検討を推進した結果、Cu触媒が2級アルキルヨージドと種々のアルキル金属試薬とのクロスカップリング反応に有効であることを見出した。これとは別に立体的に嵩高い2級および3級グリニャール試薬と1級アルキルハライドとのカップリング反応がCo触媒を用いることで効率的に進行することを見出した。これらの成果は、不斉反応を行う上で極めて重要な成果である。いずれの反応も初期的な反応機構研究の結果、アルキル基の移動にアルキルラジカルを含まない機構を支持する結果が得られていることから、金属中心上に不斉配位子を導入することで不斉制御が可能であると期待できる。さらにCu触媒を用いたクロスカップリング反応の検討の過程でブタジエンとアルキルグリニャール試薬存在下Cu触媒を処理した後にフッ化アルキルを加えることで触媒活性が変化し、ブタジエンに対してグリニャール由来の水素とフッ化アルキル由来のアルキル基が導入される反応を見出した。本反応ではブタジエンの内部炭素に対するアルキル化が起きる。
    一方、Ni,Pd触媒についても速度論的手法により種々検討を行い、その反応機構に関する興味深い知見が得られた(Chem. Lett 2011)。しかしながら、Ni,Pdを用いる我々の触媒系では立体障害による反応性の低下が著しく、α位およびβ位に分岐構造を有するアルキルハライドの利用は困難であり、不斉反応への展開は望めないとの結論に至った。
    これらの知見からCuおよびCo触媒を用いて不斉反応へ展開することで当初目的が達成できるものと期待できる。

  • クロス及びマルチカップリング反応の高効率触媒系の構築と高度制御

    研究課題/領域番号:20225004  2008年5月 - 2013年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    神戸 宣明, 國安 均, 岩﨑 孝紀

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    資金種別:科研費

    立体的に嵩高い2級および3級アルキル基の導入反応、ジエンやアルキン等の不飽和炭化水素を組み込む多成分カップリング反応、化学的に不活性なC-F, C-OおよびC-H結合の切断を伴ったクロスカップリング反応など、遷移金属触媒を活用した炭素-炭素結合生成の新手法を種々開発すると共に、アニオン性遷移金属錯体を鍵活性種とする触媒反応の新分野を開拓した。また、有機金属試薬、有機カルコゲンおよびハロゲン化物の付加反応を開発し、炭素骨格とヘテロ原子官能基を炭素-炭素不飽和結合に一挙に導入する触媒反応を開発した。さらに、電子的および構造的な柔軟性を有する遷移金属錯体を活用した新触媒反応を開発した。

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