文部科学省 新学術領域研究(平成27年~31年)高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出

木村 正成 » English

所属 長崎大学大学院工学研究科物質科学部門
役職 教授
連絡先 Email
HP http://www.cms.nagasaki-u.ac.jp/lab/yuuki/index.html
専門分野 有機合成化学、触媒化学、創薬化学、構造有機化学
研究キーワード ホスフィン-ボラン、配位子、機能性物質、C–H活性化
所属学会・研究会 日本化学会、有機合成化学協会。アメリカ化学会

概要

触媒化学において、配位子は金属触媒の安定化や活性種の反応促進に用いられ、基質の活性化に直接関与することは極めて少ない。本課題では、基質活性化、触媒安定化、不斉環境場構築をホスフィンボラン配位子のみで可能にする新しい合成化学の開発を目指す。金属触媒の再生を必要とする還元的反応においても還元剤等の犠牲試薬を用いる事なく、配位子のみの効果で解決できれば画期的手段として研究意義も高い。
本研究では、ホスフィンボラン配位子の合成と、これらを反応場として用いた新しい触媒反応の開発に挑戦する。いずれも既存の反応の応用という位置づけではなく、ホスフィンボラン配位子の特性を利用した有用性の高い反応開発を目指す。具体的には、不斉環境場を構築するホスフィンボラン配位子の合成、アリルアルコールやベンジルアルコールによる不斉アリル化及びベンジル化反応、ホスフィンボラン配位子のFLP作用を利用した二酸化炭素の還元反応、アルカンのsp3炭素-水素結合活性化を利用した二酸化炭素挿入反応の開発を行う。アリルアルコールからπ−アリルパラジウムが生成する反応は申請者だけでなく多くの合成化学者が開発しているが、π−アリルパラジウムを還元剤を用いずにアリルアニオン種として活用する例は珍しい。一般に、有機金属化合物や還元剤を添加しなければ求核的アリル化反応における触媒再生はできないが、本研究では犠牲試薬を添加することなく触媒的求核的アリル化反応が達成するための新しい合成手法を開発する。これらの反応が達成させると、環境調和型反応としてのみならず、これまで多段階や犠牲試薬を用いていた反応の簡便化が可能になり、医薬品・機能性材料創製分野においても多大な波及効果をもたらすことが期待できる。

研究業績

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原著論文

  • "Mechanism for Three-Component Ni-Catalyzed Carbonyl–Ene Reaction for CO2 Transformation: What Practical Lessons Do We Learn from DFT Modelling?"
    *Chan, B.; Luo, Y.; *Kimura, M.
    Aust. J. Chem, 2018, 71(4), 272-278
  • "Direct Allylation of Active Methylene Compounds with Allylic Alcohols by Use of Palladium/Phosphine‐Borane Catalyst System,"
    Shimizu, A.; Hirata, G.; *Onodera, G.; *Kimura, M
    Adv. Synth. Catal., 2018, 360(10), 1954-1960
  • "Synthesis of 4,5-Disubstituted Pyrano[3,4-b]pyrrol-7(1H)-ones via Sonogashira–Hagihara Cross-coupling of N-Benzenesulfonyl-3-bromo-1H-pyrrole-2-carboxylate and Subsequent Iodine-mediated Cyclization"
    Fukuda,T.; Komure, M.; Onodera,G.; Kimura, M.; *Iwao, M.
    Heterocycles, 2018, 97(2), 916-930
  • "Ni-Catalyzed Formal Carbonyl-Ene Reaction of Terminal Alkenes via Carbon Dioxide Insertion"
    Mori, Y.; Shigeno, C.; Luo,Y.; Chan, B.; Onodera, G.; *Kimura, M.
    Synlett, 2018, 29 (6), 742-746

著書

  • 「ニッケル触媒作用を活用した炭素-炭素結合切断反応を伴う炭素骨格再構築化」」
    木村正成
    「有機合成化学協会誌」, 有機合成化学協会, 2018, 1324–1331

国際会議

  • IKCOC-14
    "Cu-Catalyzed Stereoselective Formation of alpha,beta-Unsaturated Carbonyls via Alkynylborates", Oral Presentation
    Kimura, M.
    2018年11月12日~2018年11月16日, Kyoto, Japan
  • 28th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC-2018)
    "Ni-Catalyzed Carbon Dioxide Rearrangement of Enol Aluminium Carbonates for the Synthesis of β-Ketocarboxylic Acids", Poster Presentation
    Ninokata,R.; Yamahira, T.; Masuchi, R.; Onodera,G.; Kimura, M.
    2018年7月15日~2018年7月20日, Florence , Italy

国内学会(会議)

  • 第99春季年会
    "末端アルキンと有機ホウ素及びアルデヒドを用いたアルキニルボレートを介するオキサボロールの新規合成法の開発", 口頭発表
    *布田旭, 藤田勇輝, 阿嘉由樹, 福田勉, 小野寺玄, 木村正成
    2019年3月16日~2019年3月19日, 甲南大学岡本キャンパス
  • 第62回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    "Ni触媒作用による二酸化炭素を用いたテルペノイドのヒドロカルボキシル反応", 口頭発表
    *Luo Ying, 小野寺玄, 福田勉, 木村正成,
    2018年10月13日~2018年10月15日, 長崎大学文教キャンパス
  • 第65回有機金属化学討論会
    "パラジウム触媒作用を活用した3-ヒドロキシ-4-ペンテン酸を共役ジエン等価体として用いるアルデヒドとの新形式炭素-炭素結合形成反応", ポスター発表
    *ニノ方亮, 神路祗里歩, 仲尾純弥, ラ エイ, 福田勉, 小野寺玄, 木村正成
    2018年9月19日~2018年9月21日, 同志社大学室町キャンパス
  • 第65回有機金属化学討論会,
    "ホスフィン-ボラン配位子を用いたイリジウム触媒による 2-アリールピリジン類のオルト位シリル化反応", ポスター発表
    *松添哲, 阿野山恵多, 小野寺玄, 福田勉, 木村正成
    2018年9月19日~2018年9月21日, 同志社大学室町キャンパス
  • 第65回有機金属化学討論会
    "アルキニルボレートを介したα,β-不飽和エノンの新規合成法の開発", ポスター発表
    *藤田勇輝, 阿嘉由樹, 布田旭, 福田勉, 小野寺玄, 木村正成
    2018年9月19日~2018年9月21日, 同志社大学室町キャンパス
  • 第21回ヨウ素学会シンポジウム
    "3-アルキニル1H-ピロール-2-カルボキシラートのヨウ素を用いた環化を経由するピラノ[3,4-b]ピロール-7(1H)-オンの合成", 口頭発表
    *小牟禮稔, 福田勉, 小野寺玄, 木村正成
    2018年9月14日~2018年9月14日, 千葉大学西千葉キャンパスけやき会館 (千葉県千葉市)
  • 第48回複素環化学討論会
    "アザラメラリンN誘導体のモジュール合成法の開発", ポスター発表
    中野悠香, 安在瑞穂, 中原茜, 山下健太朗, 高翔, 松倉一晃, 福田勉, 小野寺玄, 木村正成, 石橋郁人, 岩尾正倫
    2018年9月3日~2018年9月5日, 長崎市
  • 第48回複素環化学討論会
    "オキサボロールを介したα,β-不飽和エノンの新規合成法の開発", ポスター発表
    藤田勇輝, 阿嘉由樹, 布田旭, 福田勉, 小野寺玄, *木村正成
    2018年9月3日~2018年9月5日, 長崎市

受賞

  • 「Tarrant Distinguished Visiting Professorship of Organic Chemistry 2018, University of Florida」
    受賞者:Kimura, M.
    贈呈元: University of Florida
    受賞日:2018年9月13日