Development of novel iron-catalyzed C(sp3)-H borylation reactions

新型铁催化C(sp3)-H硼化反应的开发

基本信息

批准号：
22K14675
负责人：
栗山翔吾
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14675/
关键词：
鉄 C-Hホウ素化 C-H活性化ピンサー配位子ホウ素化

项目摘要

有機化合物に広く含まれる炭素ー水素結合を切断し官能基化する反応の中でも炭素ーホウ素結合を形成するC-Hホウ素化反応が精力的に研究されている。申請者はこれまでにアニオン性PNP型ピンサー配位子を有する鉄錯体が芳香環のC-Hホウ素化反応に対して有効な触媒として働くことを見出して報告してきた。さらに、同錯体がメトキシ基上のC(sp3)-Hホウ素化反応にたいしても触媒として働くことを見出している。今回、より高活性なC-Hホウ素化反応の触媒として、アニオン性PCP型ピンサー配位子を有する鉄錯体をとし新たに設計・合成しすることとした。新規に合成した鉄錯体のアニソール誘導体のメトキシ基上でのC(sp3)-Hホウ素化反応を検討したところ、従来のPNP型ピンサー配位子を持つ鉄錯体よりも高活性な触媒として働くことを見出した。触媒の構造及び反応条件の最適化の結果、PCP配位子を有する鉄錯体が温和な条件下で様々なアリール及びアルキルメチルエーテル類のメトキシ基上でのC(sp3)-Hホウ素化反応に対して有効な触媒として働くことを見出した。本鉄錯体は、C(sp3)-Hホウ素化反応に対して最も高活性な触媒として働くことが明らかとなった。反応機構に関する知見を得るため、鉄錯体の化学量論反応を検討した。その結果、中間体のモデル錯体を単離・同定することに成功した。そして鉄ボリル錯体がC-Hホウ素化反応における鍵中間体として働くことを見出した。本成果は、鉄錯体だけでなく遷移金属錯体を用いたC-Hホウ素化反応において重要な知見を与えるものである。

在有机化合物中广泛包含的碳氢键裂解和功能化的反应中，形成形成碳键键的C-H硼反应正在积极研究。该申请人先前已经报道说，具有阴离子PNP型钳子配体的铁复合物是芳族环的C-H次化反应的有效催化剂。此外，已经发现，同源物还可以作为甲氧基上C（SP3）-H次化反应的催化剂。这次，我们决定设计和合成一种新的铁配合物，并用阴离子PCP型钳子配体作为更活跃的C-H次次体化反应的催化剂。当我们研究了铁复合物的新合成的苯甲硅烷衍生物的甲氧基上的C（SP3）-H硼化反应时，我们发现它是比含有PNP型Pincer pincer配体的常规铁配合物更活跃的催化剂。已经发现，催化剂的结构和反应条件的优化会导致与PCP配体的铁复合物充当C（SP3）-H次次碳化反应的有效催化剂，该反应在轻度条件下各种芳基和烷基甲基醚的甲氧基。已经发现，这种铁复合物是C（SP3）-H碳化反应的最活跃的催化剂。为了了解反应机理，研究了铁复合物的化学计量反应。结果，我们能够成功隔离并识别中间体的模型复合物。然后发现铁boryl络合物充当C-H卫生反应中的关键中间体。这一发现提供了不仅使用铁配合物而且过渡金属复合物的C-H卫生反应的重要发现。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

電気化学的なアンモニア酸化反応に対する高効率的なルテニウム触媒の開発

电化学氨氧化反应高效钌催化剂的研制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
高畠遼;黒木海仁;栗山翔吾;西林仁昭
通讯作者：
西林仁昭

Nitrogen reduction by the Fe sites of synthetic [Mo3S4Fe] cubes

DOI：
10.1038/s41586-022-04848-1
发表时间：
2022-07-07
期刊：
NATURE
影响因子：
64.8
作者：
Ohki, Yasuhiro;Munakata, Kenichiro;Tanifuji, Kazuki
通讯作者：
Tanifuji, Kazuki

光レドックス触媒とルテニウム触媒を用いた4-アルキル-1,4-ジヒドロピリジンによるプロパルギルアルコールの不斉プロパルギル位アルキル化反応

使用光氧化还原催化剂和钌催化剂进行炔丙醇与4-烷基-1,4-二氢吡啶的不对称炔丙基烷基化反应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
張煜林;田辺資明;栗山翔吾;西林仁昭
通讯作者：
西林仁昭

Photoredox- and Nickel-Catalyzed Hydroalkylation of Alkynes with 4-Alkyl-1,4-dihydropyridines: Ligand-Controlled Regioselectivity

光氧化还原和镍催化的 4-烷基-1,4-二氢吡啶对炔烃的加氢烷基化：配体控制的区域选择性

DOI：
10.1002/chem.202200727
发表时间：
2022
期刊：
Chemistry - A European Journal
影响因子：
0
作者：
Yulin Zhang;Yoshiaki Tanabe;Shogo Kuriyama;Yoshiaki Nishibayashi
通讯作者：
Yoshiaki Nishibayashi

Catalytic Nitrogen Fixation by a Dinitrogen-Bridged Dirhenium Complex Bearing PNP-Pincer Ligands under Mild Reaction Conditions

温和反应条件下二氮桥联铼配合物轴承 PNP-Pincer 配体催化固氮

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shogo Kuriyama;Fanqiang Meng;Hiromasa Tanaka;Akihito Egi;Kazunari Yoshizawa;Yoshiaki Nishibayashi
通讯作者：
Yoshiaki Nishibayashi

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