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大熊　毅(オオクマ　タケシ)
工学研究院　応用化学部門　有機工業化学分野
教授
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Last Updated :2024/05/09

基本情報

所属

  • 工学研究院　応用化学部門　有機工業化学分野

職名

  • 教授

学位

  • 理学博士（名古屋大学）
  • 理学修士（慶應義塾大学）

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J-Global ID

研究キーワード

  • デュアル触媒作用   不飽和カルボニル化合物   不飽和ケトン   複合金属触媒   不斉シアノ化   アリルアルコール   不斉異性化   Box配位子   速度論分割   光環化反応   パラジウムナノ粒子   銅錯体   不斉水素化   光学活性アルコール   ルテニウム錯体   ケトン   エナンチオ選択性   DPEN   DAIPEN   反応機構   XylBINAP   生理活性物質   触媒活性   単純ケトン類   BINAP   ルテニウム錯体触媒   TolBINAP   DMAPEN   1,4-ジアミン   シアノヒドリン   アルコール   カルボニル選択性   1-テトラロン   PICA   触媒的不斉合成   IPHAN   金属錯体触媒   LiCl   アルデヒド   ヘテロ原子置換ケトン   合成有機化学   有機金属化学   Asymmetric Catalysis (4072)   Organometallic Chemistry (4072)   Synthetic Organic Chemistry (4602)   Organometallic Chemistry   

研究分野

  • ナノテク・材料 / 機能物性化学
  • ライフサイエンス / 生物有機化学
  • ナノテク・材料 / 構造有機化学、物理有機化学
  • ナノテク・材料 / 有機合成化学

担当教育組織

職歴

  • 2013年04月 - 現在 北海道大学（大学院工学研究院 フロンティア化学教育研究センター） センター長（兼任）
  • 2009年 - 現在 北海道大学 (大学院工学研究院 有機プロセス工学部門） 教授
  • 2016年04月 - 2018年03月 北海道大学 大学院総合化学院 学院長
  • 2012年06月 - 2013年03月 北海道大学（大学院工学研究院 フロンティア化学教育研究センター） 副センター長（兼任）
  • 2010年 - Professor,Professor (Hokkaido University, Faculty of Chemical Process Engineering)
  • 2005年 - 2009年 同大学教授（大学院工学研究科 有機プロセス工学専攻） 教授
  • 2005年 - 2009年 Professor,Professor (Hokkaido University, Division of Chemical Process Engineering)
  • 2004年 - 2005年 北海道大学教授 (大学院工学研究科 分子化学専攻) 教授
  • 2004年 - 2005年 Professor,Professor (Hokkaido University, Division of Molecular Chemistry)
  • 2002年 - 2004年 同大学助教授 (物質科学国際研究センター 有機物質合成研究分野) 助教授
  • 2002年 - 2004年 Associate Professor,Associate Professor (Nagoya University, Research Center for Materials Science)
  • 1996年 - 2002年 名古屋大学助教授 (大学院理学研究科 物質理学専攻) 助教授
  • 1996年 - 2002年 Associate Professor,Associate Professor (Nagoya University, Chemistry Department)
  • 1992年 - 1996年 野依分子触媒プロジェクト研究員 (新技術事業団 (現 科学技術振興機構)) 研究員
  • 1992年 - 1996年 Researcher,Molecular Catalysis Project Researcher (Japan Science and Technology Agency)
  • 1991年 - 1992年 博士研究員 (米国スタンフォード大学) 研究員
  • 1991年 - 1992年 Researcher,Post Doctoral Researcher (Stanford University, USA)
  • 1988年 - 1990年 特別研究員 (日本学術振興会) 研究員
  • 1988年 - 1990年 Researcher,Researcher (Japan Society for Promotion of Science)

学歴

  •         - 1991年   名古屋大学   理学研究科   博士課程後期課程
  •         - 1991年   名古屋大学
  •         - 1987年   慶應義塾大学   理工学研究科
  •         - 1987年   慶應義塾大学
  •         - 1985年   慶應義塾大学   理工学部   化学科
  •         - 1985年   慶應義塾大学

所属学協会

  • 有機合成化学協会   日本化学会   アメリカ化学会   The Society of Synthetic Organic Chemistry, Japan   The Chemical Society of Japan   American Chemical Society   

研究活動情報

論文

  • Taiga Yurino, Zhen Wu, Kazuaki Suzuki, Rino Nitta, Yusuke Sakaguchi, Takeshi Ohkuma
    Organic Letters 26 900 - 905 2024年01月22日 [査読有り][通常論文]
  • Taiga Yurino, Ryo Nishihara, Toshihisa Yasuda, Shuangli Yang, Noriyuki Utsumi, Takeaki Katayama, Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    Organic Letters 2024年01月05日 [査読有り][招待有り]
  • Tomohiro Ishizaka, Yuji Nakayama, Taichiro Touge, Yamato Yuki, Kazuhiko Matsumura, Taiga Yurino, Takeshi Ohkuma
    Tetrahedron 133705 - 133705 2023年10月14日 [査読有り][招待有り]
  • Takuya Takashima, Hamdiye Ece, Taiga Yurino, Takeshi Ohkuma
    Organic Letters 25 25 6052 - 6056 2023年08月10日 [査読有り][通常論文]
  • 百合野 大雅, 大熊 毅
    有機合成化学協会誌 81 3 235 - 243 2023年03月01日 [査読有り][招待有り]
  • Hiroki. Ishikawa, Taiga Yurino, Ryo Komatsu, Ming-Yuan Gao, Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    Organic Letters 25 2355 - 2360 2023年03月 [査読有り][通常論文]
  • Taiga Yurino, Takeshi Ohkuma, Hiroyuki Yamashita, Yuanrong Shan, Zhen Wu
    Synlett 33 17 1739 - 1744 2022年10月 [査読有り][通常論文]
     
    Abstract Potassium alkoxide was found to be a highly active catalyst for the nucleophilic trifluoromethylation of carbonyl compounds. The catalytic system was successfully applied to the reactions of both aldehydes and ketones, affording the corresponding trifluoromethylated products in high yields at low catalyst loadings (0.1–0.01 mol%) in several solvents, such as THF, toluene, and CH2Cl2. In addition, the potassium salt of a Ru(II) complex bearing an (S)-2,2′-bis[bis(3,5-dimethylphenyl)phosphinyl]-1,1′-binaphthalene [(S)-XylBINAP] ligand and two l-threoninate ligands, prepared in situ, catalyzed the enantioselective trifluoromethylation of aromatic aldehydes, although the ee values were not satisfactory (less than 20%).
  • Taiga Yurino, Sunaho Saito, Mizuki Ichihashi, Takeshi Ohkuma
    The Journal of Organic Chemistry 87 2864 - 2872 2022年01月 [査読有り]
  • Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    Tetrahedron Letters 88 153588 - 153588 2022年01月 [査読有り][通常論文]
  • Taiga Yurino, Yuji Tange, Takeshi Ohkuma
    Bulletin of the Chemical Society of Japan 94 9 2155 - 2161 2021年09月15日 [査読有り][通常論文]
  • Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    Asymmetric Hydrogenation and Transfer Hydrogenation 55 - 85 2021年04月26日
  • Hamdiye Ece, Yuji Tange, Taiga Yurino, Takeshi Ohkuma
    Synlett 32 935 - 939 2021年01月26日 [査読有り][通常論文]
     
    Abstract3-Aryloxindole derivatives were synthesized through a Friedel–Crafts-type cyclization. The reaction was catalyzed by a trimethylsilyl tricyanopalladate complex generated in situ from trimethylsilyl cyanide and Pd(OAc)2. Wide varieties of diethyl phosphates derived from N-arylmandelamides were converted almost quantitatively into oxindoles. When N,N-dibenzylamide was used instead of an anilide substrate, a benzo-fused δ-lactam was obtained. An oxindole product was subjected to substitution reactions to afford 3,3-diaryloxindoles with two different aryl groups.
  • Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    The Journal of Organic Chemistry 85 23 15717 - 15725 2020年12月04日 [査読有り][通常論文]
  • 〔巻頭言〕伝えることの大切さと難しさ
    大熊毅
    有機合成化学協会誌 78 8 759 - 759 2020年08月 [査読無し][招待有り]
  • Taiga Yurino, Asuka Hachiya, Keisuke Suzuki, Takeshi Ohkuma
    European Journal of Organic Chemistry 2020 15 2225 - 2232 2020年04月23日 [査読有り][通常論文]
  • Taiga Yurino, Hamdiye Ece, Takeshi Ohkuma
    Asian Journal of Organic Chemistry 9 4 557 - 560 2020年04月 [査読有り][招待有り]
  • Taiga Yurino, Takeshi Ohkuma
    ACS Omega 5 10 4719 - 4724 2020年03月17日 [査読有り][招待有り]
  • Taiga Yurino, Yuji Tange, Ryutaro Tani, Takeshi Ohkuma
    Organic Chemistry Frontiers 7 11 1308 - 1313 2020年 [査読有り][通常論文]
     

    Both primary and secondary benzylic isonitriles were exclusively produced by the Ag2O-catalysed reaction of benzylic phosphates and trimethylsilyl cyanide without formation of the thermodynamically favoured regioisomers, benzylic nitriles.

  • Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    Tetrahedron Letters 60 46 151252 - 151255 2019年11月 [査読有り][通常論文]
  • Isomerization–Asymmetric Hydrogenation Sequence Converting Racemic β-Ylidenecycloalkanols into Stereocontrolled β-Substituted Cycloalkanols Using a Ru Catalytic System with Dual Roles
    Noriyoshi Arai, Yuki Okabe, Takeshi Ohkuma
    Advanced Synthesis & Catalysis 361 24 5540 - 5547 2019年11月 [査読有り][通常論文]
  • ルテニウム錯体触媒を用いるイミン類の不斉水素化反応
    大熊 毅
    触媒 61 5 291 - 297 2019年10月 [査読有り][招待有り]
  • Pd-Catalyzed Allylic Isocycnation: Nucleophilic N-Terminus Substitution of Ambident Cyanide
    Taiga Yurino, Ryutaro Tani, Takeshi Ohkuma
    ACS Catalysis 9 4434 - 4440 2019年04月 [査読有り][通常論文]
  • 〔私の自慢〕ジュッと音がする触媒を作りたい¬—高活性不斉水素化触媒開発奮闘記¬—
    大熊 毅
    化学と工業 72 3 259 - 261 2019年03月 [査読有り][招待有り]
  • T. Ohkuma, N. Kurono, N. Arai
    Bulletin of the Chemical Society of Japan 92 3 475 - 504 2018年12月 [査読有り][招待有り]
     
    © 2019 The Chemical Society of Japan. All rights reserved. Two types of chiral Ru(II) complexes, each with two kinds of ligands, have been designed and utilized as catalysts for several asymmetric reactions under appropriate conditions. The first type, the diphosphine/diamineRu(II)-type complexes, were found to catalyze the hydrogenation of a variety of simple and functionalized ketones as well as imino compounds with high activity and enantioselectivity. The double asymmetric hydrogenation of α,β-unsaturated ketones into the chiral saturated alcohols was achieved by using the dual catalyst system, which reversibly forms two catalytic species. The asymmetric isomerization of primary allylic alcohols into the optically active aldehydes with almost perfect enantioselectivity was realized with this type of catalyst. The second type, the amino acid/diphosphineRu(II)-type complexes combined with Li compounds, exhibited excellent catalyst performance in the asymmetric cyanosilylation of aldehydes as well as simple and functionalized ketones. The isolated Ru¢Li bimetallic complexes were suitable for the asymmetric hydrocyanation of aldehydes. This combined system was applicable to the asymmetric conjugate hydrocyanation of α,β-unsaturated ketones and carboxylic acid derivatives, and the Strecker-type reaction of the π-isoelectronic N-alkoxycarbonyl aldimines. This account describes the concept underlying the design of these catalysts, and the catalyst performance in the asymmetric reactions.
  • Asymmetric Hydrogenation of Polysubstituted Aromatic Ketones Catalyzed by the DIPSkewphos/PICA Derivative–Ruthenium(II) Complexes
    N. Utsumi, N. Arai, K. Kawaguchi, T. Katayama, T. Yasuda, K. Murata, T. Ohkuma
    ChmCatChem 10 3955 - 3959 2018年07月 [査読有り][通常論文]
  • Takeshi Ohkuma, Nobuhito Kurono, Yusuke Sakaguchi, Kohei Yamauchi, Taiga Yurino
    Advanced Synthesis and Catalysis 360 7 1517 - 1522 2018年04月03日 [査読有り][通常論文]
     
    Asymmetric cyanosilylation of alkynyl ketones with the catalyst systems consisting of amino acid/2,2′-bis(diphenylphosphino)-1,1′-binaphthyl (BINAP)/ruthenium(II) complex and lithium phenoxide (Ru⋅Li cat.) was studied. The reaction was conducted in tert-butyl methyl ether (TBME) at −78 °C with a substrate-to-catalyst molar ratio (S/C) as high as 2000. A series of simple and functionalized ketones was converted into the alkynyl tertiary cyanohydrin derivatives in up to 99% ee. Appropriate selection of an amino-acid ligand of the catalyst according to the substrate structure was crucially important to achieve high enantioselectivity and a wide scope of substrates. Transformation of the chiral cyanohydrin product into a functionalized lactone was also examined. (Figure presented.).
  • Construction of Unique Heterocyclic Frameworks by Photochemical Reaction of 5- and 6-Membered Heteroaromatics
    N. Arai, T. Ohkuma
    Heterocycles 96 6 997 - 1035 2018年03月 [査読有り][招待有り]
  • N. Arai, T. Namba, K. Kawaguchi, Y. Matsumoto, T. Ohkuma
    Angewandte Chemie International Edition 57 5 1386 - 1389 2018年01月26日 [査読有り][通常論文]
     
    The asymmetric hydrogenation of aromatic γ- and δ-keto esters into optically active hydroxy esters or diols under the catalysis of a novel DIPSkewphos/3-AMIQ–RuII complex was studied. Under the optimized conditions (8 atm H2, Ru complex/t-C4H9OK=1:3.5, 25 °C) the γ- and δ-hydroxy esters (including γ-lactones) were obtained quantitatively with 97–99 % ee. When the reaction was conducted under somewhat harsh conditions (20 atm H2, [t-C4H9OK]=50 mm, 40 °C), the 1,4- and 1,5-diols were obtained predominantly with 95–99 % ee. The reactivity of the ester group was notably dependent on the length of the carbon spacer between the two carbonyl moieties of the substrate. The reaction of β- and ϵ-keto esters selectively afforded the hydroxy esters regardless of the reaction conditions. This catalyst system was applied to the enantioselective and regioselective (for one of the two ester groups) hydrogenation of a γ-ϵ-diketo diester into a trihydroxy ester.
  • キラルテクノロジー：不斉水素化反応
    大熊 毅
    化学工学 81 12 666 - 669 2017年12月 [査読有り][招待有り]
  • 新井則義, 大熊 毅
    現代化学 12 18 - 23 東京化学同人 2017年12月 [査読有り][招待有り]
  • 新井則義, 大熊 毅
    現代化学 11 17 - 21 東京化学同人 2017年11月 [査読有り][招待有り]
  • N. Arai, T. Ohkuma
    The Journal of Organic Chemistry 82 14 7628 - 7636 2017年07月21日 [査読有り][通常論文]
     
    Aza-Diels-Alder-type cycloaddition reactions between a range of N-arylimines and functionalized alkenes were effectively catalyzed by the Cr(III)/bipyridine complex under irradiation of blue light, to give the corresponding 1,2,3,4-tetrahydroquinoline derivatives in high yields with excellent diastereoselectivity. Typically, the reaction of benzylideneaniline with 1-vinyl-2-pyrrolidinone proceeded smoothly with a substrate-to-catalyst molar ratio (S/C) of 1000 and completed within 4 h at room temperature (20-25 °C), affording the cycloaddition product in 97% yield.
  • N. Arai, H. Satoh, R. Komatsu, T. Ohkuma
    Chemistry A European Journal 23 37 8806 - 8809 2017年07月 [査読有り][通常論文]
     
    Double asymmetric hydrogenation of linear beta,beta-disubstituted alpha,beta-unsaturated ketones catalyzed by the DM-SEGPHOS/DMAPEN/Ru-II complex with t-C4H9OK afforded the gamma-substituted secondary alcohols in high diastereo-and enantioselectivities. Some mechanistic experiments suggested that two different reactive species, type (I) and (II), were reversibly formed in this catalytic system: Type (I) with the diamine ligand DMAPEN enantioselectively hydrogenated the enones into the chiral allylic alcohols, and type (II) without the diamine ligand diastereoselectively hydrogenated the allylic alcohols into the gamma-substituted secondary alcohols. This dual catalysis protocol was successfully applied to the reaction of a variety of aliphatic-and aromatic-substituted enone substrates.
  • Takeshi Ohkuma
    CHEMICAL RECORD 16 6 2428 - 2429 2016年12月 [査読有り][招待有り]
  • Takeshi Ohkuma, Noriyoshi Arai
    CHEMICAL RECORD 16 6 2801 - 2819 2016年12月 [査読有り][招待有り]
     
    Catalytic asymmetric hydrogenation of ketones through the "metal-ligand cooperative mechanism" has been improved in terms of the efficiency, stereoselectivity, and scope of substrates by varying the arrangement of the catalyst structure and reaction conditions. Imino compounds are also smoothly converted to the optically active amines with appropriate catalysts. This type of catalyst exhibits excellent performance on the asymmetric isomerization of primary allylic alcohols into the optically active aldehydes. This personal account describes recent progress on these topics.
  • Noriyoshi Arai, Nozomi Onodera, Takeshi Ohkuma
    TETRAHEDRON LETTERS 57 37 4183 - 4186 2016年09月 [査読有り][通常論文]
     
    Catalytic chemoselective hydrogenation of organic azides using palladium nanoparticles stabilized by alkyne derivatives was studied. A broad range of aromatic and aliphatic azides were smoothly reduced to the corresponding amines in excellent yields with a quite small amount of the catalyst. Hydrogenation of 3-phenylpropylazide gave 3-phenylpropylamine almost quantitatively with a substrate-to-palladium molar ratio (S/Pd) of 12,900 under 8 atm of H-2. The reaction under 1 atm of H2 also proceeded smoothly with an S/Pd of 1000. Several reduction-sensitive functional groups, such as carbonyl, halide, benzylic OH, and aliphatic nitro were well tolerated under the reaction conditions. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • 新井則義, 大熊 毅
    有機合成化学協会誌 74 4 360 - 371 2016年04月 [査読有り][招待有り]
     
    Novel methods for the construction of molecular frameworks were developed by means of photochemical activation of 5-membered heteroaromatics, including furans, thiophenes, thiazoles, and oxazoles. Intramolecular Diels-Alder-type cycloaddition reactions between furan and an unactivated alkene moiety were found to proceed in high yields in the presence of 9,10-dicyanoanthracene under UV irradiation to afford oxabicyclo[2.2.1]heptane derivatives with high stereoselectivity. Photoirradiation onto alpha-arylthiophene derivatives linked with an alkene moiety through a three-atom spacer gave unprecedented cyclobutene-fused perhydrothiapentalene-type compounds in high yields with high stereoselectivity. A photo-ene type cyclization of 2-aryloxazole derivatives linked with an alkene moiety through a three-atom spacer at the 5-position gave a range of functionalized spiro[4.4] cyclic compounds that included cyclopentane, tetrahydrofuran, and pyrrolidine moieties in moderate to high yields with excellent diastereoselectivity.
  • Nobuhito Kurono, Takeshi Ohkuma
    ACS CATALYSIS 6 2 989 - 1023 2016年02月 [査読有り][招待有り]
     
    Catalytic asymmetric cyanations of prochiral unsaturated compounds affording the corresponding nitrile products in high enantiomeric excess (>= 90% in general) are summarized in this review. The nucleophilic cyanide addition onto aldehydes, ketones, and imines is promoted by chiral metal complexes and organocatalysts. Recent progress in asymmetric conjugate cyanation of alpha,beta-unsaturated carbonyl compounds is also discussed. The asymmetric cyanation of unactivated alkenes is catalyzed by chiral transition-metal complexes. Current topics of intramolecular carbocyanation and aminocyanation in addition to the traditional hydrocyanation are reviewed.
  • Noriyoshi Arai, Nozomi Onodera, Atsushi Dekita, Junichi Hori, Takeshi Ohkuma
    TETRAHEDRON LETTERS 56 25 3913 - 3915 2015年06月 [査読有り][通常論文]
     
    Palladium nanoparticles stabilized by alkyne derivatives catalyzed the hydrogenation of nitroarenes to the aryl amines in homogeneous phase. The reaction of nitrobenzene proceeded smoothly with a substrate-to-palladium molar ratio (S/Pd) of 51,000 under 8 atm of H-2. The reaction under 1 atm of H-2 with an S/Pd of 1030 was completed in 4 h. A series of substituted nitroarenes, including 4-acetyl- and 4-formylnitrobenzenes, were converted to the aryl amines with high chemoselectivity. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • ケトン類およびイミン類の環境調和型不斉水素化触媒の開発と応用
    大熊 毅
    ファルマシア 51 4 295 - 299 2015年04月 [査読有り][通常論文]
  • Noriyoshi Arai, Moe Mizota, Takeshi Ohkuma
    ORGANIC LETTERS 17 1 86 - 89 2015年01月 [査読有り][通常論文]
     
    A novel photocyclization of 2-aryloxazole derivatives linked with an alkene moiety through a three-atom spacer at the 5-position gave a range of functionalized spiro[4.4] cyclic compounds that included cyclopentane, tetrahydrofuran, and pyrrolidine moieties in moderate to high yields with excellent diastereoselectivity.
  • Noriyoshi Arai, Moe Mizota, Takeshi Ohkuma
    HETEROCYCLES 90 1 607 - 616 2015年01月 [査読有り][招待有り]
     
    Photoirradiation of 2-arylthiazoles derivatives linked with an alkene moiety through a three-atom spacer was investigated. The main products were unexpected tetrahydrofuran-fused thiazepine derivatives with concomitant formation of [2+2] cycloaddition products and regioisomeric thiazoles. The product distribution was little influenced by the reaction conditions and substituents of the substrates.
  • Y. Sakaguchi, N. Kurono, K. Yamauchi, T. Ohkuma
    Organic Letters 16 3 808 - 811 2014年02月 [査読有り][通常論文]
     
    Asymmetric conjugate hydrocyanation of alpha,beta-unsaturated carboxylic acid derivatives catalyzed by a Ru[(S)phgly](2)[(S)-binap]-CH2OLi system was examined. The N-acylpyrrole gave the best result in terms of reactivity and enantioselectivity. A series of substrates with alkyl or heterosubstituted alkyl groups at the beta-position reacted with a substrate-to-catalyst molar ratio of 200-2000 to afford the beta-cyano products in the range of 88%->99% ee. The mode of enantioselection in the hydrocyanation was proposed.
  • Noriyoshi Arai, Keisuke Sato, Keita Azuma, Takeshi Ohkuma
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 52 29 7500 - 7504 2013年07月 [査読有り][通常論文]
  • N. Arai, H. Satoh, N. Utsumi, K. Murata, K. Tsutsumi, T. Ohkuma
    Organic Letters 15 12 3030 - 3033 2013年06月 [査読有り][通常論文]
     
    Enantioselective hydrogenation of alkynyl ketones catalyzed by Ru(OTf)(TsDPEN)(eta(6)-p-cymene) (TsDPEN = N-(p-toluenesulfonyl)-1,2-diphenylethylenediamine) affords the propargylic alcohols in up to 97% ee. The alkynyl moieties are left intact In most cases. The reaction can be conducted with a substrate-to-catalyst molar ratio as high as 5000 under 10 atm of H-2. The mode of enantioselection is elucidated with the transition state models directed by the CH/pi attractive interaction between the substrate and the catalytic species.
  • Nobuhito Kurono, Taiki Katayama, Takeshi Ohkuma
    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 86 5 577 - 582 2013年05月 [査読有り][通常論文]
     
    A diastereomerically mixed complex [Ru{(S)-phgly}(2){(+/-)-biphep}] is readily prepared from achiral diphosphine BIPHEP in two steps. These diastereomers are then separated by silica gel column chromatography. A 61:39 equilibrium mixture of [Ru{(S)-phgly}(2){(S)-biphep}] and [Ru{(S)-phgly}(2){(R)-biphep}] with Li2CO3 is used to catalyze cyano-silylation of benzaldehyde to afford the R cyanated product in 92% ee. The enantioselectivity is just slightly lower than that by using the pure [Ru{(S)-phgly}(2){(S)-biphep}]/Li2CO3 catalyst system of 96%. The high enantioselective ability of the diastereomerically mixed catalyst is revealed through a series of kinetic experiments in which the highly enantioselective [Ru{(S)-phgly}(2){(S)-biphep}]/Li2CO3 system is shown to catalyze the reaction 16.8 times faster than the less selective [Ru{(S)-phgly}(2){(R)-biphep}]/Li2CO3 system, affording the product in 2.6% ee. An equation is derived to approximate the relationship between the diastereomeric ratio of the catalyst and the ee value of the product.
  • Mamoru Miyazawa, Takashi Tokuhashi, Akiyoshi Horibata, Takatoshi Nakamura, Yu Onozaki, Nobuhito Kurono, Hisanori Senboku, Masao Tokuda, Takeshi Ohkuma, Kazuhiko Orito
    JOURNAL OF HETEROCYCLIC CHEMISTRY 50 E48 - E54 2013年02月 [査読有り][通常論文]
     
    A variety of alkoxy-substituted benzolactams with a berbine or yohimbane skeleton were prepared from 1-benzyl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinolines or 1-benzyl-1,2,3,4-tetrahydro-beta-carbolines by a phosphine-free Pd(II)-catalyzed direct aromatic carbonylation in a Pd(OAc)(2)-Cu(OAc)(2) catalytic system. The site selectivity was compared with that of the carbonylation with Pd(OAc)(2) or Pd(OAc)(2)center dot 2 PPh3, respectively.
  • Noriyoshi Arai, Yu Saruwatari, Kotaro Isobe, Takeshi Ohkuma
    Advanced Synthesis and Catalysis 355 14-15 2769 - 2774 2013年 [査読有り][通常論文]
     
    The ruthenabicyclic complex RuCl[(R)-daipena][(R)-dm-segphos] with potassium tert-butoxide catalyzes the hydrogenation of 2-alkylquinoxalines and a 3-methyl-2H-1,4-benzoxazine in toluene under 20-100 atm of hydrogen at 40 °C to afford S-configured cyclic amino products in greater than 97% enantiomeric excess {DAIPENA=anion of DAIPEN at the 2-position of an anisyl group, DAIPEN=1,1-di (4-anisyl)-2-isopropyl-1,2-ethylenediamine, DM-SEGPHOS=(4,4′-bi-1,3-benzodioxole)-5,5′-diylbis[di(3,5-xylyl) phosphine]}. The high catalytic activity results in a turnover number as high as 9400. Hydrogenation of the benzoimine heterocycles with the RuCl[(R)-daipena][(R)-segphos]/ potassium tert-butoxide system yields the R-configured products in high enantiomeric excess [SEGPHOS=(4,4′-bi-1,3- benzodioxole)-5,5′-diylbis-(diphenylphosphine)]. The mode of enantioselection is discussed based on transition state models involving six-membered pericyclic structures. © 2013 Wiley-VCH Verlag GmbH& Co. KGaA, Weinheim.
  • T. Ohkuma, N. Arai
    Comprehensive Chirality 5 270 - 300 2012年09月 [査読有り][通常論文]
     
    In this chapter asymmetric hydrogenation of ketones by the use of chiral catalysts is described. In the first part, the asymmetric hydrogenation of functionalized ketones including β-keto esters, α-keto esters, and α-alkoxy or amino ketones is discussed mainly in homogeneous catalytic systems. In the second part, we describe the highly stereoselective manner of the reaction with nonfunctionalized (simple) ketones. The final part of this chapter deals with the highly diastereo- and enantioselective hydrogenation accompanied by dynamic kinetic resolution. © 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Takeshi Ohkuma, Nobuhito Kurono
    Synlett 23 13 1865 - 1881 2012年08月 [査読有り][通常論文]
     
    The combined systems of phenylglycinate/BINAP/Ru(II) complex and Li compounds have been found to act as highly reactive and enantioselective catalysts for cyanosilylation and hydrocyanation of aldehydes, alpha-keto esters, alpha,beta-unsaturated ketones, and N-protected aldimines. In this account, we describe the concept of catalyst design, the catalytic efficiency of the novel combined systems in the asymmetric cyanation, and the proposed reaction pathway based on the spectral analysis data. 1 Introduction 2 Cyanosilylation of Aldehydes and Ketones Catalyzed by LiCl 3 Asymmetric Cyanosilylation of Aldehydes and alpha-Keto Esters 3.1 Design of Chiral Ru-Li Combined Catalyst Systems 3.2 Cyanosilylation of Aldehydes 3.3 Cyanosilylation of alpha-Keto Esters 4 Asymmetric Hydrocyanation of Aldehydes, alpha,beta-Unsaturated Ketones, and Aldimines 4.1 Hydrocyanation of Aldehydes 4.2 Conjugate Cyanation of alpha,beta-Unsaturated Ketones 4.3 Strecker-Type Reaction 5 Mechanistic Considerations for Cyanosilylation of Aldehydes and Ketones 5.1 Achiral Reaction Catalyzed by LiCl 5.2 Asymmetric Reaction with the Chiral Ru-Li Combined Catalyst 6 Conclusion
  • Arai N, Utsumi N, Matsumoto Y, Murata K, Tsutsumi K, Ohkuma, T
    Advanced Synthesis and Catalysis 354 11-12 2089 - 2095 2012年08月 [査読有り][通常論文]
     
    The new catalyst system of RuBr2[(S,S)-xyl-skewphos][(S,S)-dpen] and potassium tert-butoxide shows high reactivity and enantioselectivity in the hydrogenation of N-arylimines [Xyl-Skewphos=2,4-bis(di-3,5-xylylphosphino)pentane, DPEN=1,2-diphenylethylenediamine]. A range of imines derived from aromatic and heteroaromatic ketones as well as some ferrocenyl and vinylic imines are hydrogenated with a turnover number as high as 18,000 under 10-50 atm of hydrogen to afford the amine products in up to 99% enantiomeric excess. The reaction is applied to the synthesis of a chiral N-arylamine, which is the synthetic intermediate of a biologically active compound. The mode of enantioselection is interpreted by using transition-state models based on the X-ray structure of the Xyl-Skewphos/DPEN-RuBr2 complex.
  • Eri Kumazawa, Takashi Tokuhashi, Akiyoshi Horibata, Nobuhito Kurono, Hisanori Senboku, Masao Tokuda, Takashi Ohkuma, Kazuhiko Orito
    EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 2012 24 4622 - 4633 2012年08月 [査読有り][通常論文]
     
    The Pd(OAc)2-induced carbonylation of alkoxy-substituted 1-amino-2-phenyltetralins and 1-amino-2-phenylnaphthalenes was examined to provide the benzo[c]phenanthridine ring system. The carbonylation of substrates containing methylenedioxy groups gave oxysanguinarine and oxyavicine. The tetramethoxy derivatives gave O-methyloxyfagaronine. The substrate with a benzyloxy group afforded a known synthetic precursor to the antileukemic alkaloid, fagaronine.
  • 新井則義, 猿渡佑, 磯部孝太郎, 大熊毅
    万有生命科学振興国際交流財団札幌シンポジウム 24th 45  2012年07月07日 [査読無し][通常論文]
  • Masato Uemura, Nobuhito Kurono, Yusuke Sakai, Takeshi Ohkuma
    ADVANCED SYNTHESIS & CATALYSIS 354 10 2023 - 2030 2012年07月 [査読有り][通常論文]
     
    Enantioselective reactions of simple ketones, a,a- and beta,beta-dialkoxy ketones, and a-alkoxy ketones with trimethylsilyl cyanide catalyzed by the bimetallic systems of amino acid/BINAP/ruthenium(II) complexes and lithium phenoxide have been studied [BINAP=2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl]. The Ru(PhGly)2(BINAP)-lithium phenoxide system showed high enantioselectivity for the reaction of acetophenone derivatives to afford the cyanated products in up to 90% ee [PhGly=phenylglycinate]. For the cyanosilylation of dialkoxy ketones and a-alkoxy ketones, the Ru(t-Leu)2(BINAP)-lithium phenoxide system exhibited the best catalyst performance to produce the cyanohydrin derivatives in up to 99% ee and 98% ee, respectively [t-Leu=tert-leucinate]. The excellent catalytic activity resulted in complete conversion in the reaction with a substrate-to-catalyst molar ratio (S/C) of 10,000 in the best cases.
  • Synthesis of a 3-Arylisoquinoline Alkajoid, Decumbenine B.
    Kumazawa E, Tokuhashi T, Horibata A, Kurono N, Senboku H, Tokuda M, Ohkuma T, Orito K
    European Journal of Organic Chemistry 4622 - 4633 2012年07月 [査読有り][通常論文]
  • Arai N, Ohkuma T
    Chemical record (New York, N.Y.) 12 2 284 - 289 2 2012年04月 [査読有り][通常論文]
  • 松村和彦, 新井則義, 堀清人, 齊藤隆夫, 佐用昇, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 92nd 2 342  2012年03月09日 [査読無し][通常論文]
  • 新井則義, 田中皓一郎, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 92nd 4 1243  2012年03月09日 [査読無し][通常論文]
  • 内海典之, 新井則義, 松本祐樹, 村田邦彦, 堤邦彦, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 92nd 4 1463  2012年03月09日 [査読無し][通常論文]
  • 明石真也, 新井則義, 井上勉, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 92nd 4 1463  2012年03月09日 [査読無し][通常論文]
  • 植村真人, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 92nd 4 1381  2012年03月09日 [査読無し][通常論文]
  • Arai N, Tanaka K, Ohkuma T
    Organic letters 14 6 1488 - 1491 6 2012年03月 [査読有り][通常論文]
     
    Photoirradiation of alpha-arylthiophene derivatives linked with an alkene moiety through a three-atom spacer gave unprecedented cyclobutene-fused perhydrothiapentalene-type compounds in high yields, but neither [2 + 2] nor [4 + 2] cycloaddition products. The reaction afforded a single diastereomer in many cases. The chemical structure and relative configuration of a typical product were unambiguously determined by X-ray crystallographic analysis.
  • Masato Uemura, Nobuhito Kurono, Takeshi Ohkuma
    ORGANIC LETTERS 14 3 882 - 885 2012年02月 [査読有り][通常論文]
     
    Enantioselective hydrocyanation of N-benzyloxycarbonyl aldimines catalyzed by a Ru[(S)-phgly](2)[(S)-binap]/C6H5OLi system or a bimetallic complex [Li{Ru[(S)-phgly](2)[(S)-binap]}]Cl affords the amino nitriles in 92-99% ee. The reaction is carried out in tert-C4H9OCH3 with a substrate-to-catalyst molar ratio in the range of 500-5000 at -20 to 0 degrees C. Primary, secondary, and tertiary alkyl imines as well as the aryl and heteroaryl substrates are smoothly cyanated to produce the desired products in high yield.
  • Rika Harada, Naoto Nishida, Shiho Uchiito, Yu Onozaki, Nobuhito Kurono, Hisanori Senboku, Tokuda Masao, Takeshi Ohkuma, Kazuhiko Orito
    EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 2012 2 366 - 379 2012年01月 [査読有り][通常論文]
     
    Phosphane-free Pd-0-catalyzed intramolecular aromatic amination was studied. o-Halophenethylamines and 3-(o-halophenyl)propylamines were found to be transformed into indolines and quinolines in a catalytic system based on Pd(OAc)(2) and Cu(OAc)(2) in the presence of K2CO3. Application of the method to substrates containing isoquinoline rings - the 1-(o-bromobenzyl)-3,4-dihydroisoquinolines 6, the 1-(o-bromobenzyl)-1,2,3,4-tetrahydroisoquinolines 7, and the 1-(o-bromophenethyl)isoquinolines 9 - provided the indolo[2,1-a] isoquinoline and dibenzo[a,f] quinolizine ring systems 8 and 10. Extension of the method to beta-carbolines (compounds 11, 12, and 17) produced the benz[f] indolo[2,3-a]indolizine-13-ones 15 and the benz[f] indolo[2,3-a] quinolizine 18. The benzo[f] pyrido[3,4-a] indolizine and indolo[f] pyrido[ 3,4-a]indolizin-12-one ring systems 27 and 31 were built in a similar manner. It was also found that under an atmosphere of CO the same catalytic system produced the corresponding benzolactams, the isoquino[2,1-a][2,7] naphthyridine 34 and the indolo[2,3-a] pyrido[g]quinolizin-8-one 36 [(+/-)-dihydronauclefine] in good yields.
  • KURONO Nobuhito, OHTSUGA Kentaro, WAKABAYASHI Masanori, KONDO Tadahiro, OOKA Hirohito, OHKUMA Takeshi
    The Journal of Organic Chemistry 76 24 10312 - 10318 2011年12月 [査読無し][通常論文]
     
    Kinetic resolution of sterically hindered racemic alpha-tert-alkyl-alpha-hydroxy esters is performed by enantiomer-selective carbamoylation with the t-Bu-Box-Cu(II) catalyst (Box = bis(oxazoline)). The reaction with 0.5 equiv of n-C3H7NCO is carried out with a substrate-to-catalyst molar ratio of 500-5000 at -20 to 25 degrees C. The high enantiomer-discrimination ability of the catalyst achieves an excellent stereoselectivity factor (s = k(fast)/k(slow)) of 261 in the best case. A catalytic cycle for this reaction is proposed.
  • Kurono N, Ohtsuga K, Wakabayashi M, Kondo T, Ooka H, Ohkuma T
    The Journal of organic chemistry 76 24 10312 - 10318 24 2011年12月 [査読有り][通常論文]
     
    Kinetic resolution of sterically hindered racemic alpha-tert-alkyl-alpha-hydroxy esters is performed by enantiomer-selective carbamoylation with the t-Bu-Box-Cu(II) catalyst (Box = bis(oxazoline)). The reaction with 0.5 equiv of n-C3H7NCO is carried out with a substrate-to-catalyst molar ratio of 500-5000 at -20 to 25 degrees C. The high enantiomer-discrimination ability of the catalyst achieves an excellent stereoselectivity factor (s = k(fast)/k(slow)) of 261 in the best case. A catalytic cycle for this reaction is proposed.
  • Masaya Akashi, Noriyoshi Arai, Tsutomu Inoue, Takeshi Ohkuma
    ADVANCED SYNTHESIS & CATALYSIS 353 11-12 1955 - 1960 2011年08月 [査読無し][通常論文]
     
    alpha-Substituted chiral ketones that have small steric and electronic differences around the reaction sites are difficult substrates to reduce with high diastereoselectivity. Metal hydride reduction of 2-(4-benzoylmorpholinyl) phenyl ketone and 3-(1-tert-butoxycarbonylpiperidinyl) phenyl ketone using sodium borohydride, zinc borohydride, and potassium tri-sec-butylborohydride as reducing agents affords the syn- and anti-alcohols in a lower than 80:20 ratio. Hydrogenation of these ketones with a catalyst system of RuCl(2)(BIPHEP) (DMEN) and potassium tert-butoxide in 2-propanol results in the syn-alcohols with >= 99:1 selectivity [BIPHEP= 2,2'-bis(diphenylphosphino)biphenyl, DMEN= N,N-dimethylethylenediamine]. The marked difference in the diastereoselectivity suggests that the stereoselection in this hydrogenation is primarily regulated by the structure of the catalyst's reaction field ("catalyst-controlled diastereoselection") but not the internal stereocontrol of the substrates. This chemistry is applied to the asymmetric hydrogenation through dynamic kinetic resolution with a RuCl(2)[(S)-BINAP][(R)-DMAPEN]/potassium tert-butoxide catalyst [BINAP= 2,2'-bis(diphenylphosphino)- 1,1'-binaphthyl, DMAPEN = 2-dimethylamino-1-phenylethylamine]. A series of aryl heterocycloalkyl ketones has been converted to the alcohols in excellent diastereo- and enantioselectivities. The modes of catalyst-controlled diastereoselection and enantioselection are interpreted by using transition-state molecular models. (S,S)-Reboxetine, a selective norepinephrine uptake inhibitor, was synthesized from one of product alcohols.
  • 坂口祐亮, 新居紀之, 黒野暢仁, 大熊毅
    万有生命科学振興国際交流財団札幌シンポジウム 23rd 54  2011年07月02日 [査読無し][通常論文]
  • Kazuhiko Matsumura, Noriyoshi Arai, Kiyoto Hori, Takao Saito, Noboru Sayo, Takeshi Ohkuma
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 133 28 10696 - 10699 2011年07月 [査読無し][通常論文]
     
    A novel ruthenabicyclic complex with base shows excellent catalytic activity in the asymmetric hydrogenation of ketones. The turnover frequency of the hydrogenation of acetophenone reaches about 35 000 min(-1) in the best case, affording 1-phenylethanol in >99% ee. Several aliphatic and base-labile ketones are smoothly converted to the corresponding alcohols in high enantioselectivity. The catalytic cycle for this hydrogenation, in which the ruthenabicyclic structure of the catalyst is maintained, is proposed on the basis of the deuteration experiment and spectroscopic analysis data.
  • 坂口祐亮, 新居紀之, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会北海道支部夏季研究発表会講演要旨集 2011 15  2011年07月01日 [査読無し][通常論文]
  • Kazuhiko Matsumura, Noriyoshi Arai, Kiyoto Hori, Takao Saito, Noboru Sayo, Takeshi Ohkuma
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 133 28 10696 - 10699 2011年07月 [査読有り][通常論文]
     
    A novel ruthenabicyclic complex with base shows excellent catalytic activity in the asymmetric hydrogenation of ketones. The turnover frequency of the hydrogenation of acetophenone reaches about 35 000 min(-1) in the best case, affording 1-phenylethanol in >99% ee. Several aliphatic and base-labile ketones are smoothly converted to the corresponding alcohols in high enantioselectivity. The catalytic cycle for this hydrogenation, in which the ruthenabicyclic structure of the catalyst is maintained, is proposed on the basis of the deuteration experiment and spectroscopic analysis data.
  • Takeshi Ohkuma, Nobuhito Kurono
    Privileged Chiral Ligands and Catalysts 1 - 53 2011年04月07日 [査読有り][通常論文]
  • 新井則義, 明石真也, 杉崎聡, 大岡浩仁, 井上勉, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 91st 4 1256  2011年03月11日 [査読無し][通常論文]
  • 坂口祐亮, 新居紀之, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 91st 4 1286  2011年03月11日 [査読無し][通常論文]
  • 新井則義, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 91st 4 1203  2011年03月11日 [査読無し][通常論文]
  • 黒野暢仁, 吉川達也, 山崎幹緒, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 91st 4 1286  2011年03月11日 [査読無し][通常論文]
  • Nobuhito Kurono, Tatsuya Yoshikawa, Mikio Yamasaki, Takeshi Ohkuma
    ORGANIC LETTERS 13 5 1254 - 1257 2011年03月 [査読無し][通常論文]
     
    Novel bimetallic complexes [Li{Ru[(S)-phgly](2)[(S)-binap]}]X (X = Cl, Br) are readily synthesized by mixing Ru[(S)-phgly](2)[(S)-binap] and LiX. A single-crystal X-ray analysis reveals the structure. These bimetallic complexes efficiently catalyze asymmetric hydrocyanation of aldehydes with a substrate-to-catalyst molar ratio of 500-2000 at -78 to -60 degrees C. A range of aromatic, heteroaromatic, and alpha,beta-unsaturated aldehydes as well as a tert-alkyl aldehyde is converted to the cyanohydrins in high enantiomeric excess (up to 99%).
  • Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    TETRAHEDRON 67 9 1617 - 1622 2011年03月 [査読無し][通常論文]
     
    Reaction of O-propargyl salicylaldehyde and related compounds with dialkylamines in the presence of copper(I) iodide gave 4-(alkylamino)-3-methylenechroman derivatives in good yields through the loss of one alkyl group of the dialkylamine. The reaction also worked well by employing 2-amino benzaldehyde derivatives to afford 4-(alkylamino)-3-methylene-1,2,3,4-tetrahydroquinolines. A deuterium-labeling experiment suggested that the a-hydrogen of the dialkylamine was transferred intramolecularly into the terminal methylene. This result indicated the reaction mechanism, which involved the formation of iminium ion between the aldehyde and the dialkylamine followed by ene-type C-C bond formation with inverse electron demand and hydrolysis. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Nobuhito Kurono, Tatsuya Yoshikawa, Mikio Yamasaki, Takeshi Ohkuma
    ORGANIC LETTERS 13 5 1254 - 1257 2011年03月 [査読有り][通常論文]
     
    Novel bimetallic complexes [Li{Ru[(S)-phgly](2)[(S)-binap]}]X (X = Cl, Br) are readily synthesized by mixing Ru[(S)-phgly](2)[(S)-binap] and LiX. A single-crystal X-ray analysis reveals the structure. These bimetallic complexes efficiently catalyze asymmetric hydrocyanation of aldehydes with a substrate-to-catalyst molar ratio of 500-2000 at -78 to -60 degrees C. A range of aromatic, heteroaromatic, and alpha,beta-unsaturated aldehydes as well as a tert-alkyl aldehyde is converted to the cyanohydrins in high enantiomeric excess (up to 99%).
  • KURONO Nobuhito, NII Noriyuki, SAKAGUCHI Yusuke, UEMURA Masato, OHKUMA Takeshi
    Angewandte Chemie, International Edition 50 24 5541 - 5544 2011年 [査読無し][通常論文]
  • Kurono N, Nii N, Sakaguchi Y, Uemura M, Ohkuma T
    Angewandte Chemie (International ed. in English) 50 24 5541 - 5544 24 2011年 [査読有り][通常論文]
  • ARAI Noriyoshi, AKASHI Masaya, SUGIZAKI Satoshi, OOKA Hirohito, OOKA Hirohito, INOUE Tsutomu, OHKUMA Takeshi
    Organic Letters 12 15 3380 - 3383 2010年08月 [査読無し][通常論文]
     
    Hydrogenation of 3-quinuclidinone and bicyclo[2.2.2]octan-2-one with a combined catalyst system of RuCl(2)[(S)-binap][(R)-iphan] and t-C(4)H(9)OK in 2-propanol afforded the chiral alcohols in 97-98% ee. 2-Diphenylmethyl-3-quinuclidinone was hydrogenated with the same catalyst to the cis alcohol with perfect diastereo- and enantioselectivity. The reaction of unsymmetrical ketones with a bicyclo[2.2.1] or -[2.2.2] skeleton gave the corresponding alcohols with high stereoselectivity.
  • Noriyoshi Arai, Masaya Akashi, Satoshi Sugizaki, Hirohito Ooka, Tsutomu Inoue, Takeshi Ohkuma
    ORGANIC LETTERS 12 15 3380 - 3383 2010年08月 [査読有り][通常論文]
     
    Hydrogenation of 3-quinuclidinone and bicyclo[2.2.2]octan-2-one with a combined catalyst system of RuCl(2)[(S)-binap][(R)-iphan] and t-C(4)H(9)OK in 2-propanol afforded the chiral alcohols in 97-98% ee. 2-Diphenylmethyl-3-quinuclidinone was hydrogenated with the same catalyst to the cis alcohol with perfect diastereo- and enantioselectivity. The reaction of unsymmetrical ketones with a bicyclo[2.2.1] or -[2.2.2] skeleton gave the corresponding alcohols with high stereoselectivity.
  • 新井則義, 田中皓一朗, 大熊毅
    万有生命科学振興国際交流財団札幌シンポジウム 22nd 51  2010年07月03日 [査読無し][通常論文]
  • 堤邦彦, 大熊毅, 片山武昭, 内海典之, 村田邦彦, 新井則義, 黒野暢仁
    日本化学会講演予稿集 90th 4 1221  2010年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 黒野暢仁, 植村真人, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 90th 4 1221  2010年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 新井則義, 田中皓一朗, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 90th 4 1281  2010年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 堀順一, 村田邦彦, 菅井俊樹, 篠原久典, 野依良治, 新井則義, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 90th 4 1350  2010年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 内海典之, 大熊毅, 堤邦彦, 渡辺正人, 村田邦彦, 新井則義, 黒野暢仁
    日本化学会講演予稿集 90th 4 1215  2010年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • Takeshi Ohkuma
    Proceedings of the Japan Academy Series B: Physical and Biological Sciences 86 3 202 - 219 2010年03月 [査読無し][通常論文]
     
    Ru complexes with chiral diphosphines and amine-based ligands achieve high catalytic activity and enantioselectivity for the hydrogenation of ketones under neutral to slightly basic conditions. The chiral environment is controllable by changing the combination of these two ligands. A concerted six-membered transition state is proposed to be the origin of the high reactivity. The η6-arene/TsDPEN-Ru and MsDPEN-Cp*Ir catalysts effect the asymmetric reaction under slightly acidic conditions. A variety of chiral secondary alcohols are obtained in high enantiomeric excess. © 2010 The Japan Academy.
  • KURONO Nobuhito, UEMURA Masato, OHKUMA Takeshi
    European Journal of Organic Chemistry 2010 8 1455 - 1459 2010年03月 [査読無し][通常論文]
     
    The asymmetric reaction of alpha-keto esters and (CH3)(3)SiCN, catalyzed by a combined system of [Ru{(S)-phgly}(2){(S)-binap}] and C6H5OLi with a substrate-to-catalyst molar ratio (S/C) of 1000 at -60 degrees C, affords silylated cyanohydrins in up to 99 % ee. Cyanosilylation smoothly proceeds with an S/C of 10,000 at -50 degrees C. The use of Xyl-Binap instead of Binap as a ligand provides better enantioselectivity in some cases. A series of aromatic, hetero-aromatic, aliphatic, and alpha,beta-unsaturated keto esters are converted into the desired products.
  • Noriyoshi Arai, Koichiro Tanaka, Takeshi Ohkuma
    TETRAHEDRON LETTERS 51 9 1273 - 1275 2010年03月 [査読無し][通常論文]
     
    A photosensitized reaction of furan with a non-activated simple alkene was investigated Intramolecular Diels-Alder-type cycloaddition reactions between furan and a trisubstituted alkene were found 10 proceed in high yield in the presence of 9,10-dicyanoanthracene under UV irradiation to afford oxabicyclo[2 2 1]heptane derivatives in high stereoselectivity when the furan was alkyl substituted. On the other hand, the aryl-substituted furan cyclized via a completely different pathway to give spirocyclic and tricyclic products. (C) 2009 Elsevier Ltd All rights reserved.
  • Takeshi Ohkuma
    PROCEEDINGS OF THE JAPAN ACADEMY SERIES B-PHYSICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES 86 3 202 - 219 2010年03月 [査読有り][通常論文]
     
    Ru complexes with choral diphosphines and amine-based ligands achieve high catalytic activity and enantioselectivity for the hydrogenation of ketones under neutral to slightly basic conditions. The chiral environment is controllable by changing the combination of these two ligands. A concerted six-membered transition state is proposed to be the origin of the high reactivity. The eta(6)-arene/TsDPEN-Ru and MsDPEN Cp*Ir catalysts effect the asymmetric reaction under slightly acidic conditions. A. variety of chiral secondary alcohols are obtained ill high enantiomeric excess.
  • Christian A. Sandoval, Fusheng Bie, Aki Matsuoka, Yoshiki Yamaguchi, Hiroshi Naka, Yuehui Li, Koichi Kato, Noriyuki Utsumi, Kunihiko Tsutsumi, Takeshi Ohkuma, Kunihiko Murata, Ryoji Noyori
    Chemistry An Asian Journal 5 4 806 - 816 2010年 [査読無し][通常論文]
     
    Aromatic ketones are enantioseletively hydrogenated in alcohols containing [RuX{(S,S)-Tsdpen)(eta(6)-p-cymene)] (Tsdpen=TsNCH(C6H5)CH-(C6H3)NH2; X = TfO, Cl) as precatalysts. The corresponding Ru hydride (X = H) acts as a reducing species. The solution structures and complete spectral assignment of these complexes have been determined using 2D NMR (H-1-H-1 DQF-COSY, H-1-C-13 HMQC, HSQC, and H-1-F-19 HOESY). Depending on the nature of the solvents and conditions, the precatalysts exist as a covalently bound complex, tight ion pair of [Ru+(Tsdpen)(cymene)] and X-, solvent-separated ion pair, or discrete free ions. Solvent effects on the NH2 chemical shifts of the Ru complexes and the hydrodynamic radius and volume of the Re and TfO- ions elucidate the process of precatalyst activation for hydrogenation. Most notably, the Ru triflate possessing a high ionizability, substantiated by cyclic voltammetry, exists in alcoholic solvents largely as a solvent-separated ion pair and/or free ions. Accordingly, its diffusion-derived data in CD3OD reflect the independent motion of [Ru+(Tsdpen)(cymene) and TfO-. In CDCl3, the complex largely retains the covalent structure showing similar diffusion data for the cation and anion. The Ru triflate and chloride show similar but distinct solution behavior in various solvents. Conductivity measurements and catalytic behavior demonstrate that both complexes ionize in CH3OH to generate a common [Ru+(Tsdpen)(cymene)] and X-, although the extent is significantly greater for X = TfO-. The activation of [RuX(Tsdpen)(cymene)] during catalytic hydrogenation in alcoholic solvent occurs by simple ionization to generate [Ru+(Tsdpen)(cymene)]. The catalytic activity is thus significantly influenced by the reaction conditions.
  • UTSUMI Noriyuki, TSUTSUMI Kunihiko, WATANABE Masahiko, MURATA Kunihiko, ARAI Noriyoshi, KURONO Nobuhito, OHKUMA Takeshi
    HETEROCYCLES 80 1 141 - 147 2010年01月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of aromatic heterocyclic ketones catalyzed by Cp*Ir(OTf)(Msdpen) (MsDPEN = N-(methanesulfonyl)-1,2-diphenylethylenediamine) affords the heterocyclic alcohols in 93% to >99% ee. The reaction is conducted in a methanolic solution with a substrate-to-catalyst molar ratio of 200-5000 under 15 atm of H-2. The heterocyclic rings of substrates are left intact.
  • Christian A. Sandoval, Fusheng Bie, Aki Matsuoka, Yoshiki Yamaguchi, Hiroshi Naka, Yuehui Li, Koichi Kato, Noriyuki Utsumi, Kunihiko Tsutsumi, Takeshi Ohkuma, Kunihiko Murata, Ryoji Noyori
    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL 5 4 806 - 816 2010年 [査読有り][通常論文]
     
    Aromatic ketones are enantioseletively hydrogenated in alcohols containing [RuX{(S,S)-Tsdpen)(eta(6)-p-cymene)] (Tsdpen=TsNCH(C6H5)CH-(C6H3)NH2; X = TfO, Cl) as precatalysts. The corresponding Ru hydride (X = H) acts as a reducing species. The solution structures and complete spectral assignment of these complexes have been determined using 2D NMR (H-1-H-1 DQF-COSY, H-1-C-13 HMQC, HSQC, and H-1-F-19 HOESY). Depending on the nature of the solvents and conditions, the precatalysts exist as a covalently bound complex, tight ion pair of [Ru+(Tsdpen)(cymene)] and X-, solvent-separated ion pair, or discrete free ions. Solvent effects on the NH2 chemical shifts of the Ru complexes and the hydrodynamic radius and volume of the Re and TfO- ions elucidate the process of precatalyst activation for hydrogenation. Most notably, the Ru triflate possessing a high ionizability, substantiated by cyclic voltammetry, exists in alcoholic solvents largely as a solvent-separated ion pair and/or free ions. Accordingly, its diffusion-derived data in CD3OD reflect the independent motion of [Ru+(Tsdpen)(cymene) and TfO-. In CDCl3, the complex largely retains the covalent structure showing similar diffusion data for the cation and anion. The Ru triflate and chloride show similar but distinct solution behavior in various solvents. Conductivity measurements and catalytic behavior demonstrate that both complexes ionize in CH3OH to generate a common [Ru+(Tsdpen)(cymene)] and X-, although the extent is significantly greater for X = TfO-. The activation of [RuX(Tsdpen)(cymene)] during catalytic hydrogenation in alcoholic solvent occurs by simple ionization to generate [Ru+(Tsdpen)(cymene)]. The catalytic activity is thus significantly influenced by the reaction conditions.
  • 大熊 毅
    觸媒 = Catalyst 51 8 577 - 582 触媒学会 2009年12月10日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    触媒 51 8 577-582 - 582 触媒学会 2009年12月10日 [査読無し][通常論文]
  • Junichi Hori, Kunihiko Murata, Toshiki Sugai, Hisanori Shinohara, Ryoji Noyori, Noriyoshi Arai, Nobuhito Kurono, Takeshi Ohkuma
    ADVANCED SYNTHESIS & CATALYSIS 351 18 3143 - 3149 2009年12月 [査読無し][通常論文]
     
    Palladium nanoparticles are prepared from palladium(II) acetate and 2 equivalents of potassium tert-butoxide in the presence of 4-octyne. The palladium nanoparticles-tetrabutylammonium borohydride system shows excellent catalytic activity and selectivity in the semihydrogenation of alkynes to the [(Z)-]alkenes. The hydrogenation of 4-octyne is conducted with the catalyst system at a substrate-to-palladium molar ratio of 10,000-200,000 under 8 atm of hydrogen to give (Z)-4-octene in > 99% yield. Isomerization and over-reduction of the Z-alkene are very slow even after consumption of the alkyne.
  • 新井則義, 東慶太, 新居紀之, 大熊毅
    万有生命科学振興国際交流財団札幌シンポジウム 21st 45  2009年07月04日 [査読無し][通常論文]
  • 黒野暢仁, 大津賀健太郎, 若林真徳, 近藤忠弘, 大岡浩仁, 大熊毅
    日本化学会北海道支部夏季研究発表会講演要旨集 2009 8  2009年06月26日 [査読無し][通常論文]
  • 新井則義, 田中皓一朗, 大熊毅
    日本化学会北海道支部夏季研究発表会講演要旨集 2009 20  2009年06月26日 [査読無し][通常論文]
  • 植村真人, 新井健太, 黒野暢仁, 大熊毅
    万有生命科学振興国際交流財団福岡シンポジウム 19th 40  2009年05月23日 [査読無し][通常論文]
  • TSUTSUMI Kunihiko, KATAYAMA Takeaki, UTSUMI Noriyuki, MURATA Kunihiko, ARAI Noriyoshi, KURONO Nobuhito, OHKUMA Takeshi
    Organic Process Research & Development 13 3 625 - 628 2009年05月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of 3-quinuclidinone with RuBr(2)[(S,S)-xylskewphos](pica) in a base containing ethanol affords (R)-3-quinuclidinol in 88-90% ee (XylSkewphos = 2,4-bis(di-3,5-xylylphosphino)pentane, PICA = alpha-picolylamine). The optical purity of the product is readily increased to >99% by recrystallization. The hydrogenation of a 4.3-kg scale with a substrate-to-catalyst molar ratio of 100 000 under 15 atm of H(2) at 30-45 degrees C completes in 4 h. Use of methanol or 2-propanol as a solvent decreases the catalyst efficiency. RuCl(2)(skewphos)(pica), and RuCl(2)(tolbinap)(pica) which have similar structures, are less effective for this reaction.
  • 大熊毅
    有機合成化学講習会テキスト 2009 61-71  2009年 [査読無し][通常論文]
  • OOKA Hirohito, ARAI Noriyoshi, AZUMA Keita, KURONO Nobuhito, OHKUMA Takeshi
    The Journal of Organic Chemistry 73 22 9084 - 9093 2008年11月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of acetophenone in the presence of Ru(II) catalysts coordinated by TolBINAP and a series of chiral 1,2-diamines was studied. The sense and degree of enantioselectivity were highly dependent on the N-substituents of the diamine ligands. The N-substituent effect was discussed in detail. Among these catalysts, the (S)-TolBINAP/(R)DMAPEN-Ru(II) complex showed the highest enantioselectivity. The mode of enantioface selection was interpreted by using transition state models based on the X-ray structure of the catalyst precursor. The chiral catalyst effected the hydrogenation of alkyl aryl ketones and arylglyoxal dialkyl acetals to afford the chiral alcohol in >99% ee in the best cases. Hydrogenation of racemic benzoin methyl ether with the chiral catalyst through dynamic kinetic resolution gave the anti-alcohol (syn:anti = 3:97) in 98% ee, while the reaction of alpha-amidopropiophenones resulted in the syn-alcohols (syn:anti = 96:4 to >99:1) in >98% ee.
  • Hirohito Ooka, Noriyoshi Arai, Keita Azuma, Nobuhito Kurono, Takeshi Ohkuma
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 73 22 9084 - 9093 2008年11月 [査読有り][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of acetophenone in the presence of Ru(II) catalysts coordinated by TolBINAP and a series of chiral 1,2-diamines was studied. The sense and degree of enantioselectivity were highly dependent on the N-substituents of the diamine ligands. The N-substituent effect was discussed in detail. Among these catalysts, the (S)-TolBINAP/(R)DMAPEN-Ru(II) complex showed the highest enantioselectivity. The mode of enantioface selection was interpreted by using transition state models based on the X-ray structure of the catalyst precursor. The chiral catalyst effected the hydrogenation of alkyl aryl ketones and arylglyoxal dialkyl acetals to afford the chiral alcohol in >99% ee in the best cases. Hydrogenation of racemic benzoin methyl ether with the chiral catalyst through dynamic kinetic resolution gave the anti-alcohol (syn:anti = 3:97) in 98% ee, while the reaction of alpha-amidopropiophenones resulted in the syn-alcohols (syn:anti = 96:4 to >99:1) in >98% ee.
  • 若林真徳, 近藤忠弘, 大岡浩仁, 田地川浩人, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会北海道支部研究発表会講演要旨集 2008 34  2008年07月19日 [査読無し][通常論文]
  • 植村真人, 新井健太, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会北海道支部研究発表会講演要旨集 2008 33  2008年07月19日 [査読無し][通常論文]
  • 植村真人, 新井健太, 黒野暢仁, 大熊毅
    万有生命科学振興国際交流財団札幌シンポジウム 20th 56  2008年07月05日 [査読無し][通常論文]
  • Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma
    Modern Reduction Methods 159 - 181 2008年04月04日 [査読有り][通常論文]
  • 大熊毅, 内海典之, 渡辺正人, 堤邦彦, 新井則義, 村田邦彦
    日本化学会講演予稿集 88th 2 1158  2008年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 近藤忠弘, 大岡浩仁, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 88th 2 1269  2008年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 黒野暢仁, 新井健太, 植村真人, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 88th 2 1264  2008年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 新井則義, 鈴木賢, 杉崎聡, 反町尋子, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 88th 2 1108  2008年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 新井則義, 東慶太, 新居紀之, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 88th 2 1107  2008年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 若林真徳, 近藤忠弘, 大岡浩仁, 田地川浩人, 黒野暢仁, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 88th 2 1268  2008年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • Takeshi Ohkuma, Ryoji Noyori
    The Handbook of Homogeneous Hydrogenation 1105 - 1163 2008年01月31日 [査読有り][通常論文]
  • Noriyoshi Arai, Keita Azuma, Noriyuki Nii, Takeshi Ohkuma
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 47 39 7457 - 7460 2008年 [査読無し][通常論文]
  • KURONO Nobuhito, ARAI Kenta, UEMURA Masato, OHKUMA Takeshi
    Angewandte Chemie, International Edition 47 35 6643 - 6646 2008年 [査読無し][通常論文]
  • Nobuhito Kurono, Tadahiro Kondo, Masanori Wakabayashi, Hirohito Ooka, Tsutomu Inoue, Hiroto Tachikawa, Takeshi Ohkuma
    Chemistry-An Asian Journal 3 8-9 1289 - 1297 2008年 [査読無し][通常論文]
     
    Enantiomer-selective carbamoylation of racemic alpha-hydroxy gamma-lactones with half equivalents of isocyanates in the presence of chiral Cu-II catalysts was studied. Among a series of catalyst bearing chiral bis(oxazoline) (box) and pyridine(bisoxazoline) ligands, [Cu(tBu-box)]X-2 [X=OSO2CF3 (3a), SbF6 (3b)] showed the highest enantioselectivity in the reaction of pantolactone (1a). Use of n-C3H7NCO, a small alkyl isocyanate, in CH2Cl2 solution was important to achieve a high level of enantiomer selection. The tBu-box-Cu-II catalyst efficiently differentiated two enantiomers of beta-substituted alpha-hydroxy gamma-lactones under the optimized reaction conditions, resulting in a stereoselectivity factor (s = k(fast)/k(slow)) of up to 209. Furthermore, this catalyst is highly active, so that the carbamoylation can be conducted with a substrate-to-catalyst molar ratio of 2000-3000. A catalytic cycle of this reaction is also proposed.
  • ARAI Noriyoshi, SUZUKI Ken, SUGIZAKI Satoshi, SORIMACHI Hiroko, OHKUMA Takeshi
    Angewandte Chemie, International Edition 47 9 1770 - 1773 2008年 [査読無し][通常論文]
  • 新井則義, 東慶太, 新居紀之, 大熊毅
    有機合成シンポジウム講演要旨集 94th 98-99  2008年 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    分子集合体型錯体触媒を用いるケトン類およびイミン類の不斉水素化 平成18−19年度 No.18350046 241P  2008年 [査読無し][通常論文]
  • Noriyoshi Arai, Ken Suzuki, Satoshi Sugizaki, Hiroko Sorimachi, Takeshi Ohkuma
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 47 9 1770 - 1773 2008年 [査読有り][通常論文]
  • Nobuhito Kurono, Tadahiro Kondo, Masanori Wakabayashi, Hirohito Ooka, Tsutomu Inoue, Hiroto Tachikawa, Takeshi Ohkuma
    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL 3 8-9 1289 - 1297 2008年 [査読有り][通常論文]
     
    Enantiomer-selective carbamoylation of racemic alpha-hydroxy gamma-lactones with half equivalents of isocyanates in the presence of chiral Cu-II catalysts was studied. Among a series of catalyst bearing chiral bis(oxazoline) (box) and pyridine(bisoxazoline) ligands, [Cu(tBu-box)]X-2 [X=OSO2CF3 (3a), SbF6 (3b)] showed the highest enantioselectivity in the reaction of pantolactone (1a). Use of n-C3H7NCO, a small alkyl isocyanate, in CH2Cl2 solution was important to achieve a high level of enantiomer selection. The tBu-box-Cu-II catalyst efficiently differentiated two enantiomers of beta-substituted alpha-hydroxy gamma-lactones under the optimized reaction conditions, resulting in a stereoselectivity factor (s = k(fast)/k(slow)) of up to 209. Furthermore, this catalyst is highly active, so that the carbamoylation can be conducted with a substrate-to-catalyst molar ratio of 2000-3000. A catalytic cycle of this reaction is also proposed.
  • Nobuhito Kurono, Kenta Arai, Masato Uemura, Takeshi Ohkuma
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 47 35 6643 - 6646 2008年 [査読有り][通常論文]
  • Noriyoshi Arai, Keita Azuma, Noriyuki Nii, Takeshi Ohkuma
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 47 39 7457 - 7460 2008年 [査読有り][通常論文]
  • Takeshi Ohkuma
    JOURNAL OF SYNTHETIC ORGANIC CHEMISTRY JAPAN 65 11 1070 - 1080 2007年11月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of ketones catalyzed by XylBINAP/chiral diamine-Ru(II), TolBINAP/PICA-Ru(II), eta(6)-arene/TsDPEN-Ru(II), and MsDPEN-Cp*lr(III) complexes affords a variety of secondary alcohols with high enantioselectivity. Complete conversion is attainable with a low catalyst loading. The high catalyst efficiency is rationalized by a novel "metal-ligand cooperative mechanism."
  • Yasuhiro Wada, Harumi Kaga, Shiho Uchiito, Eri Kumazawa, Miho Tomiki, Yu Onozaki, Nobuhito Kurono, Masao Tokuda, Takeshi Ohkuma, Kazuhiko Orito
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 72 19 7301 - 7306 2007年09月 [査読無し][通常論文]
     
    [GRAPHICS] For the synthesis of protopine alkaloids, we studied a reaction sequence based on a ring enlargement of indeno[2,1-a][3]benzazepines by a singlet oxygen oxygenation, followed by conversion of an amide carbonyl group of the resultant 10-membered keto-lactam to a methylene group, which is the last step for completion of the synthesis. The key substances, indeno[2,1-a][3]benzazepines, were prepared by Bischler-Napieralski cyclization of alkoxy-substituted 1-(2-bromobenzyl)-3-benzazepin-2-ones. Steric effects of the substituents in this synthesis were examined.
  • Yasuhiro Wada, Harumi Kaga, Shiho Uchiito, Eri Kumazawa, Miho Tomiki, Yu Onozaki, Nobuhito Kurono, Masao Tokuda, Takeshi Ohkuma, Kazuhiko Orito
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 72 19 7301 - 7306 2007年09月 [査読有り][通常論文]
     
    [GRAPHICS] For the synthesis of protopine alkaloids, we studied a reaction sequence based on a ring enlargement of indeno[2,1-a][3]benzazepines by a singlet oxygen oxygenation, followed by conversion of an amide carbonyl group of the resultant 10-membered keto-lactam to a methylene group, which is the last step for completion of the synthesis. The key substances, indeno[2,1-a][3]benzazepines, were prepared by Bischler-Napieralski cyclization of alkoxy-substituted 1-(2-bromobenzyl)-3-benzazepin-2-ones. Steric effects of the substituents in this synthesis were examined.
  • 新井則義, 大岡浩仁, 大岡浩仁, 東慶太, 薮内俊夫, 井上勉, 大熊毅
    万有生命科学振興国際交流財団札幌シンポジウム 19th 38  2007年07月07日 [査読無し][通常論文]
  • OHKUMA Takeshi, UTSUMI Noriyuki, WATANABE Masahito, TSUTSUMI Kunihiko, ARAI Noriyoshi, MURATA Kunihiko
    Organic Letters 9 13 2565 - 2567 2007年06月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of a series of alpha-hydroxy aromatic ketones in methanol catalyzed by Cp*Ir(OTf)(MsDPEN) (MsDPEN = N-(methanesulfonyl)-1,2-diphenylethylenediamine) affords the 1-aryl-1,2-ethanediols in up to 99% ee. The reaction can be conducted with a substrate-to-catalyst molar ratio as high as 6000 under 10 atm of H-2. 1-Hydroxy-2-propanone is also hydrogenated with high enantioselectivity.
  • 黒野暢仁, 大熊毅
    化学 62 6 66-67  2007年06月01日 [査読無し][通常論文]
  • Takeshi Ohkuma, Noriyuki Utsumi, Masahito Watanabe, Kunihiko Tsutsumi, Noriyoshi Arai, Kunihiko Murata
    ORGANIC LETTERS 9 13 2565 - 2567 2007年06月 [査読有り][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of a series of alpha-hydroxy aromatic ketones in methanol catalyzed by Cp*Ir(OTf)(MsDPEN) (MsDPEN = N-(methanesulfonyl)-1,2-diphenylethylenediamine) affords the 1-aryl-1,2-ethanediols in up to 99% ee. The reaction can be conducted with a substrate-to-catalyst molar ratio as high as 6000 under 10 atm of H-2. 1-Hydroxy-2-propanone is also hydrogenated with high enantioselectivity.
  • 新井則義, 大岡浩仁, 東慶太, 薮内俊夫, 井上勉, 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 87th 2 1002  2007年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 堤邦彦, 大熊毅, 内海典之, 新井則義, 野依良治, 村田邦彦
    日本化学会講演予稿集 87th 2 1002  2007年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • 内海典之, 大熊毅, 堤邦彦, 村田邦彦, SANDOVAL C. A, 野依良治, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 87th 2 1002  2007年03月12日 [査読無し][通常論文]
  • Noriyoshi Arai, Hirohito Ooka, Keita Azuma, Toshio Yabuuchi, Nobuhito Kurono, Tsutomu Inoue, Takeshi Ohkuma
    ORGANIC LETTERS 9 5 939 - 941 2007年03月 [査読無し][通常論文]
     
    A catalyst system consisting of RuCl2[(S)-tolbinap][(R)-dmapen] and t-C4H9OK in 2-propanol effects asymmetric hydrogenation of arylglyoxal dialkylacetals to give the alpha-hydroxy acetals in up to 98% ee. Hydrogenation of racemic alpha-amidopropiophenones under dynamic kinetic resolution predominantly gives the syn alcohols in up to 99% ee and > 98% de, while the reaction of racemic bezoin methyl ether gives the anti alcohols in excellent stereoselectivity.
  • Noriyoshi Arai, Hirohito Ooka, Keita Azuma, Toshio Yabuuchi, Nobuhito Kurono, Tsutomu Inoue, Takeshi Ohkuma
    ORGANIC LETTERS 9 5 939 - 941 2007年03月 [査読有り][通常論文]
     
    A catalyst system consisting of RuCl2[(S)-tolbinap][(R)-dmapen] and t-C4H9OK in 2-propanol effects asymmetric hydrogenation of arylglyoxal dialkylacetals to give the alpha-hydroxy acetals in up to 98% ee. Hydrogenation of racemic alpha-amidopropiophenones under dynamic kinetic resolution predominantly gives the syn alcohols in up to 99% ee and > 98% de, while the reaction of racemic bezoin methyl ether gives the anti alcohols in excellent stereoselectivity.
  • OHKUMA Takeshi, TSUTSUMI Kunihiko, UTSUMI Noriyuki, ARAI Noriyoshi, NOYORI Ryoji, MURATA Kunihiko
    Organic Letters 9 2 255 - 257 2007年01月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of various alpha-chloro aromatic ketones with Ru(OTf)(TsDPEN)(eta(6)-arene) (TsDPEN = N-(p-toluenesulfonyl)-1,2-diphenylethylenediamine) produces the chiral chlorohydrins in up to 98% ee. This reaction can be conducted even on a 206-g scale. The hydrogenation of an alpha-chloro ketone with a phenol moiety has been utilized for the synthesis of (R)-norphenylephrine without protection-deprotection operations.
  • Yasuhiro Wada, Naoto Nishida, Nobuhito Kurono, Takashi Ohkuma, Kazuhiko Orito
    European Journal of Organic Chemistry 2007 26 4320 - 4327 2007年 [査読無し][通常論文]
     
    The synthesis of a 3-arylisoquinoline alkaloid, decumbenine B, was accomplished in a reaction sequence based on the formation of an indolizine ring (dibenz[a,f]indolizin-5(7H)-one) followed by its cleavage at the amide bond, starting with an interaction of 5,6-(methylenedioxy)isoquinoline with 2-bromo-5,6-(methylenedioxy)benzoyl chloride in the presence of Bu 3SnH. © Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007.
  • Takeshi Ohkuma, Kunihiko Tsutsumi, Noriyuki Utsumi, Noriyoshi Arai, Ryoji Noyori, Kunihiko Murata
    ORGANIC LETTERS 9 2 255 - 257 2007年01月 [査読有り][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of various alpha-chloro aromatic ketones with Ru(OTf)(TsDPEN)(eta(6)-arene) (TsDPEN = N-(p-toluenesulfonyl)-1,2-diphenylethylenediamine) produces the chiral chlorohydrins in up to 98% ee. This reaction can be conducted even on a 206-g scale. The hydrogenation of an alpha-chloro ketone with a phenol moiety has been utilized for the synthesis of (R)-norphenylephrine without protection-deprotection operations.
  • OHKUMA Takeshi, UTSUMI Noriyuki, TSUTSUMI Kunihiko, MURATA Kunihiko, SANDOVAL Christian, NOYORI Ryoji
    Journal of the American Chemical Society 128 27 8724 - 8725 2006年07月 [査読無し][通常論文]
  • Christian A. Sandoval, Takeshi Ohkuma, Noriyuki Utsumi, Kunihiko Tsutsumi, Kunihiko Murata, Ryoji Noyori
    Chemistry-An Asian Journal 1 1-2 102 - 110 2006年07月 [査読無し][通常論文]
     
    Chiral arene-N-tosylethylenediamine-Ru-II complexes can be made to effect both asymmetric transfer hydrogenation and asymmetric hydrogenation of simple ketones through a slight functional modification and by switching reaction conditions. [Ru(OSO2CF3){S,S)-TsNCH(C6H5)CH(C6H5)NH2)(eta(6) -p-cymene)] catalyzes the asymmetric hydrogenation of acetophenone in methanol to afford (S)-1-phenylethanol with 96% ee in 100% yield. Like the transfer hydrogenation catalyzed by similar Ru catalysts with basic 2-propanol or a formic acid/triethylamine mixture, this hydrogenation proceeds through a metal-ligand bifunctional mechanism. The reduction of the C=O function occurs via an intermediary18e RuH species in its outer coordination sphere without metal-substrate interaction. The high catalytic efficiency relies on the facile ionization of the Ru triflate complex in methanol. The turnover rate is dependent on hydrogen pressure and medium acidity and basicity. The RuCl analogue can be used as a precatalyst, albeit less effectively. Unlike the well-known diphosphine-1,2-diamine-Ru-II-catalyzed hydrogenation that proceeds in a basic alcohol, this reaction takes place under slightly acidic conditions, creating new opportunities for asymmetric hydrogenation.
  • Takeshi Ohkuma, Noriyuki Utsumi, Kunihiko Tsutsumi, Kunihiko Murata, Christian Sandoval, Ryoji Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 128 27 8724 - 8725 2006年07月 [査読有り][通常論文]
  • Christian A. Sandoval, Takeshi Ohkuma, Noriyuki Utsumi, Kunihiko Tsutsumi, Kunihiko Murata, Ryoji Noyori
    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL 1 1-2 102 - 110 2006年07月 [査読有り][通常論文]
     
    Chiral arene-N-tosylethylenediamine-Ru-II complexes can be made to effect both asymmetric transfer hydrogenation and asymmetric hydrogenation of simple ketones through a slight functional modification and by switching reaction conditions. [Ru(OSO2CF3){S,S)-TsNCH(C6H5)CH(C6H5)NH2)(eta(6) -p-cymene)] catalyzes the asymmetric hydrogenation of acetophenone in methanol to afford (S)-1-phenylethanol with 96% ee in 100% yield. Like the transfer hydrogenation catalyzed by similar Ru catalysts with basic 2-propanol or a formic acid/triethylamine mixture, this hydrogenation proceeds through a metal-ligand bifunctional mechanism. The reduction of the C=O function occurs via an intermediary18e RuH species in its outer coordination sphere without metal-substrate interaction. The high catalytic efficiency relies on the facile ionization of the Ru triflate complex in methanol. The turnover rate is dependent on hydrogen pressure and medium acidity and basicity. The RuCl analogue can be used as a precatalyst, albeit less effectively. Unlike the well-known diphosphine-1,2-diamine-Ru-II-catalyzed hydrogenation that proceeds in a basic alcohol, this reaction takes place under slightly acidic conditions, creating new opportunities for asymmetric hydrogenation.
  • Takeshi Ohkuma, Masato Kitamura, Ryoji Noyori
    New Frontiers in Asymmetric Catalysis 1 - 32 2006年06月14日 [査読有り][通常論文]
  • N Kurono, K Suzuki, T Ohkuma
    LETTERS IN ORGANIC CHEMISTRY 3 4 275 - 277 2006年04月 [査読無し][通常論文]
     
    LiCl efficiently catalyzes cyanosilylation of various hetero-substituted ketones. alpha,alpha-Dialkoxy ketones are completely converted to silylated cyanohydrins with a substrate-to-catalyst molar ratio of 100,000 at room temperature. Acctophenones substituted by an electron-attracting group at the ortho or para position show higher reactivity than substrates with an electron-donating function.
  • CA Sandoval, Y Yamaguchi, T Ohkuma, K Kato, R Noyori
    Magnetic Resonance in Chemistry 44 1 66 - 75 2006年01月 [査読無し][通常論文]
     
    The solution structures of a number of trans-RuH(eta(1)-BH4)[(S)-tolbinap](1,2-diamine) precatalysts [Tol-BINAP = 2,2'-bis(di-4-tolylphosphino)-1,1'-binaphthyl; 1,2-diamine=(S,S)- or (RR)-1,2-diphenylethylene-diamine (DPEN), ethylenediamine (EN), and (S)-1,1-di(4-anisyl)-2-isopropylethylenediamine (DAIPEN)] have been determined using 2D NMR (H-1-H-1 DQF-COSY, H-1-C-13 HMQC, H-1-P-31 HSQC, and H-1-N-15 HSQC), and a double-pulsed field-gradient spin-echo (DPFGSE) NOE technique. All the octahedral Ru complexes adopt a trans configuration with respect to the BH4 and hydride ligands. Amine protons of trans-RuH(eta(1)-BH4)[(S)-tolbinap](1,2-diamine) complexes undergo H/D exchange in (CD3)(2)CDOD. This inherent high acidity, coupled with the lability and chemical properties of the BH4 ligand, allows for precatalyst activation without the need for an added base, in contrast to trans-RuCl2[(S)-tolbinapj(1,2diamine) precatalysts, which require a strong base for generation of a catalytic species. The H/BH4 complex in a 2-propanol solution is converted to catalytically active [trans-RuH((S)-tolbinap)((S,S)-dpen}(ROH)(+) [(RO)(ROH)(n)](-) (R = (CH3)(2)CH), a loosely associated ion pair of the discrete (solvated) cationic fragment and anionic species. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.
  • CA Sandoval, Y Yamaguchi, T Ohkuma, K Kato, R Noyori
    MAGNETIC RESONANCE IN CHEMISTRY 44 1 66 - 75 2006年01月 [査読有り][通常論文]
     
    The solution structures of a number of trans-RuH(eta(1)-BH4)[(S)-tolbinap](1,2-diamine) precatalysts [Tol-BINAP = 2,2'-bis(di-4-tolylphosphino)-1,1'-binaphthyl; 1,2-diamine=(S,S)- or (RR)-1,2-diphenylethylene-diamine (DPEN), ethylenediamine (EN), and (S)-1,1-di(4-anisyl)-2-isopropylethylenediamine (DAIPEN)] have been determined using 2D NMR (H-1-H-1 DQF-COSY, H-1-C-13 HMQC, H-1-P-31 HSQC, and H-1-N-15 HSQC), and a double-pulsed field-gradient spin-echo (DPFGSE) NOE technique. All the octahedral Ru complexes adopt a trans configuration with respect to the BH4 and hydride ligands. Amine protons of trans-RuH(eta(1)-BH4)[(S)-tolbinap](1,2-diamine) complexes undergo H/D exchange in (CD3)(2)CDOD. This inherent high acidity, coupled with the lability and chemical properties of the BH4 ligand, allows for precatalyst activation without the need for an added base, in contrast to trans-RuCl2[(S)-tolbinapj(1,2diamine) precatalysts, which require a strong base for generation of a catalytic species. The H/BH4 complex in a 2-propanol solution is converted to catalytically active [trans-RuH((S)-tolbinap)((S,S)-dpen}(ROH)(+) [(RO)(ROH)(n)](-) (R = (CH3)(2)CH), a loosely associated ion pair of the discrete (solvated) cationic fragment and anionic species. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.
  • N Kurono, M Yamaguchi, K Suzuki, T Ohkuma
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 70 16 6530 - 6532 2005年08月 [査読無し][通常論文]
     
    LiCl acts as a highly effective catalyst for cyanosilylation of various aldehydes and ketones to the corresponding silylated cyanohydrins. The reaction proceeds smoothly with a substrate/catalyst molar ratio of 100-100 000 at 20-25 degrees C under solvent-free conditions. alpha,beta-Unsaturated aldehydes are completely converted to the 1,2-adducts. The cyanation products can be isolated by direct distillation of the reaction mixture.
  • N Kurono, M Yamaguchi, K Suzuki, T Ohkuma
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 70 16 6530 - 6532 2005年08月 [査読有り][通常論文]
     
    LiCl acts as a highly effective catalyst for cyanosilylation of various aldehydes and ketones to the corresponding silylated cyanohydrins. The reaction proceeds smoothly with a substrate/catalyst molar ratio of 100-100 000 at 20-25 degrees C under solvent-free conditions. alpha,beta-Unsaturated aldehydes are completely converted to the 1,2-adducts. The cyanation products can be isolated by direct distillation of the reaction mixture.
  • T Ohkuma, CA Sandoval, R Srinivasan, Q Lin, Y Wei, K Muniz, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 127 23 8288 - 8289 2005年06月 [査読無し][通常論文]
  • T Ohkuma, CA Sandoval, R Srinivasan, Q Lin, Y Wei, K Muniz, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 127 23 8288 - 8289 2005年06月 [査読有り][通常論文]
  • R Noyori, CA Sandoval, K Muniz, T Ohkuma
    PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY A-MATHEMATICAL PHYSICAL AND ENGINEERING SCIENCES 363 1829 901 - 912 2005年04月 [査読無し][通常論文]
     
    Chiral diphosphine/1,2-diamine-Ru(II) complexes catalyse the rapid, productive and enantioselective hydrogenation of simple ketones. The carbonyl-selective hydrogenation takes place via a non-classical metal-ligand bifunctional mechanism. The reduction of the C=O function occurs in the outer coordination sphere of an 18e transRuH(2)(diphosphine)(diamine) complex without interaction between the unsaturated moiety and the metallic centre. The Ru atom donates a hydride and the NH2 ligand delivers a, proton through a pericyclic six-membered transition state, directly giving an alcoholic product without metal alkoxide formation. The enantiofaces of prochiral ketones are differentiated on the chiral molecular surface of the saturated RuH2 species. This asymmetric catalysis manifests the significance of 'kinetic' supramolecular chemistry.
  • R Noyori, CA Sandoval, K Muniz, T Ohkuma
    PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY A-MATHEMATICAL PHYSICAL AND ENGINEERING SCIENCES 363 1829 901 - 912 2005年04月 [査読有り][通常論文]
     
    Chiral diphosphine/1,2-diamine-Ru(II) complexes catalyse the rapid, productive and enantioselective hydrogenation of simple ketones. The carbonyl-selective hydrogenation takes place via a non-classical metal-ligand bifunctional mechanism. The reduction of the C=O function occurs in the outer coordination sphere of an 18e transRuH(2)(diphosphine)(diamine) complex without interaction between the unsaturated moiety and the metallic centre. The Ru atom donates a hydride and the NH2 ligand delivers a, proton through a pericyclic six-membered transition state, directly giving an alcoholic product without metal alkoxide formation. The enantiofaces of prochiral ketones are differentiated on the chiral molecular surface of the saturated RuH2 species. This asymmetric catalysis manifests the significance of 'kinetic' supramolecular chemistry.
  • 和田康弘, 富木美保, 徳田昌生, 大熊毅, 折登一彦
    日本化学会講演予稿集 85th 2 937  2005年03月11日 [査読無し][通常論文]
  • 和田康弘, 西田直人, 徳田昌生, 大熊毅, 折登一彦
    日本化学会講演予稿集 85th 2 937  2005年03月11日 [査読無し][通常論文]
  • 熊沢江梨, 徳橋隆志, 堀端顕義, 大熊毅, 徳田昌生, 折登一彦
    複素環化学討論会講演要旨集 34th 229-230  2004年11月01日 [査読無し][通常論文]
  • 三上純也, 長谷川輝, 黒野暢仁, 大熊毅, 折登一彦, 徳田昌生
    複素環化学討論会講演要旨集 34th 231-232  2004年11月01日 [査読無し][通常論文]
  • T Ohkuma, T Hattori, H Ooka, T Inoue, R Noyori
    ORGANIC LETTERS 6 16 2681 - 2683 2004年08月 [査読無し][通常論文]
     
    A combined system of a RuCl2(binap)(1,4-diamine) complex and t-C4H9OK in i-C3H7OH catalyzes enantioselective hydrogenation of various 1-tetralone derivatives and some methylated 2-cyclohexenones. Hydrogenation of 2-methyl-1-tetralone under dynamic kinetic resolution gives the cis alcohol with high ee.
  • T Ohkuma, T Hattori, H Ooka, T Inoue, R Noyori
    ORGANIC LETTERS 6 16 2681 - 2683 2004年08月 [査読有り][通常論文]
     
    A combined system of a RuCl2(binap)(1,4-diamine) complex and t-C4H9OK in i-C3H7OH catalyzes enantioselective hydrogenation of various 1-tetralone derivatives and some methylated 2-cyclohexenones. Hydrogenation of 2-methyl-1-tetralone under dynamic kinetic resolution gives the cis alcohol with high ee.
  • T Ohkuma, J Li, R Noyori
    SYNLETT 8 1383 - 1386 2004年07月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of 2-arylcycloalkanones with trans-RuCl2(binap)(1,2-diamine) and t-C4H9OK in 2-propanol selectively gives the corresponding cis-2-arylcycloalkanois in excellent enantiomeric purity and high yield. Two synthetic intermediates of biologically active compounds have been prepared by this method.
  • R Noyori, M Kitamura, T Ohkuma
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 101 15 5356 - 5362 2004年04月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation uses inexpensive, clean hydrogen gas and a very small amount of a chiral molecular catalyst, providing the most powerful way to produce a wide array of enantio-enriched compounds in a large quantity without forming any waste. The recent revolutionary advances in this field have entirely changed the synthetic approach to producing performance chemicals that require a high degree of structural precision. The means of developing efficient asymmetric hydrogenations is discussed from a mechanistic point of view.
  • R Noyori, M Kitamura, T Ohkuma
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 101 15 5356 - 5362 2004年04月 [査読有り][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation uses inexpensive, clean hydrogen gas and a very small amount of a chiral molecular catalyst, providing the most powerful way to produce a wide array of enantio-enriched compounds in a large quantity without forming any waste. The recent revolutionary advances in this field have entirely changed the synthetic approach to producing performance chemicals that require a high degree of structural precision. The means of developing efficient asymmetric hydrogenations is discussed from a mechanistic point of view.
  • 大熊毅
    未解明生物現象を司る鍵化学物質 平成11−14年度 No.11175101 260-263  2004年 [査読無し][通常論文]
  • 藤沢英仁, 藤原朋也, 竹内義雄, 大熊毅, 野依良治
    フッ素化学討論会講演要旨集 27th 24-25  2003年11月20日 [査読無し][通常論文]
  • CA Sandoval, T Ohkuma, K Muniz, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 125 44 13490 - 13503 2003年11月 [査読無し][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of acetophenone with trans-RuH(eta(1)-BH4) [(S)-tolbinap] [(S, S)-dpen] (TolBINAP = 2,2'-bis(di-4-tolylphosphino)-1,1'-binaphthyl; DPEN = 1,2-diphenylethylenediamine) in 2-propanol gives (R)-phenylethanol in 82% ee. The reaction proceeds smoothly even at an atmospheric pressure of H-2 at room temperature and is further accelerated by addition of an alkaline base or a strong organic base. Most importantly, the hydrogenation rate is initially increased to a great extent with an increase in base molarity but subsequently decreases. Without a base, the rate is independent of H-2 pressure in the range of 1-16 atm, while in the presence of a base, the reaction is accelerated with increasing H-2 pressure. The extent of enantioselection is unaffected by hydrogen pressure, the presence or absence of base, the kind of base and coexisting metallic or organic cations, the nature of the solvent, or the substrate concentrations. The reaction with H-2/(CH3)(2)CHOH proceeds 50 times faster than that with D-2/(CD3)(2)CDOD in the absence of base, but the rate differs only by a factor of 2 in the presence of KO-t-C4H9. These findings indicate that dual mechanisms are in operation, both of which are dependent on reaction conditions and involve heterolytic cleavage of H-2 to form a common reactive intermediate. The key [RuH(diphosphine)(diamine)] and its solvate complex have been detected by ESI-TOFMS and NMR spectroscopy. The hydrogenation of ketones is proposed to occur via a nonclassical metal-ligand bifunctional mechanism involving a chiral RuH2(diphosphine)(diamine), where a hydride on Ru and a proton of the NH2 ligand are simultaneously transferred to the C=O function via a six-membered pericyclic transition state. The NH2 unit in the diamine ligand plays a pivotal role in the catalysis. The reaction occurs in the outer coordination sphere of the 18e RuH2 complex without C=O/metal interaction. The enantiofaces of prochiral aromatic ketones are kinetically differentiated on the molecular surface of the coordinatively saturated chiral RuH2 intermediate rather than in a coordinatively unsaturated Ru template.
  • CA Sandoval, T Ohkuma, K Muniz, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 125 44 13490 - 13503 2003年11月 [査読有り][通常論文]
     
    Asymmetric hydrogenation of acetophenone with trans-RuH(eta(1)-BH4) [(S)-tolbinap] [(S, S)-dpen] (TolBINAP = 2,2'-bis(di-4-tolylphosphino)-1,1'-binaphthyl; DPEN = 1,2-diphenylethylenediamine) in 2-propanol gives (R)-phenylethanol in 82% ee. The reaction proceeds smoothly even at an atmospheric pressure of H-2 at room temperature and is further accelerated by addition of an alkaline base or a strong organic base. Most importantly, the hydrogenation rate is initially increased to a great extent with an increase in base molarity but subsequently decreases. Without a base, the rate is independent of H-2 pressure in the range of 1-16 atm, while in the presence of a base, the reaction is accelerated with increasing H-2 pressure. The extent of enantioselection is unaffected by hydrogen pressure, the presence or absence of base, the kind of base and coexisting metallic or organic cations, the nature of the solvent, or the substrate concentrations. The reaction with H-2/(CH3)(2)CHOH proceeds 50 times faster than that with D-2/(CD3)(2)CDOD in the absence of base, but the rate differs only by a factor of 2 in the presence of KO-t-C4H9. These findings indicate that dual mechanisms are in operation, both of which are dependent on reaction conditions and involve heterolytic cleavage of H-2 to form a common reactive intermediate. The key [RuH(diphosphine)(diamine)] and its solvate complex have been detected by ESI-TOFMS and NMR spectroscopy. The hydrogenation of ketones is proposed to occur via a nonclassical metal-ligand bifunctional mechanism involving a chiral RuH2(diphosphine)(diamine), where a hydride on Ru and a proton of the NH2 ligand are simultaneously transferred to the C=O function via a six-membered pericyclic transition state. The NH2 unit in the diamine ligand plays a pivotal role in the catalysis. The reaction occurs in the outer coordination sphere of the 18e RuH2 complex without C=O/metal interaction. The enantiofaces of prochiral aromatic ketones are kinetically differentiated on the molecular surface of the coordinatively saturated chiral RuH2 intermediate rather than in a coordinatively unsaturated Ru template.
  • T Ohkuma, M Koizumi, K Muniz, G Hilt, C Kabuto, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 124 23 6508 - 6509 2002年06月 [査読有り][通常論文]
  • 大熊 毅
    学術の動向 7 1 80 - 81 Japan Science Support Foundation 2002年
  • 大熊 毅
    化学工業 52 12 951 - 957 化学工業社 2001年12月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    化学工業 52 12 951-957 - 979 化学工業社 2001年12月01日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 80th 34  2001年09月07日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊 毅
    有機合成化学協会誌 : JOURNAL OF Synthetic Organic Chemistry JAPAN 59 5 446 - 447 社団法人 有機合成化学協会 2001年05月01日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    有機合成化学協会誌 59 5 446 - 447 The Society of Synthetic Organic Chemistry, Japan 2001年05月01日 [査読無し][通常論文]
  • T Ohkuma, H Takeno, Y Honda, R Noyori
    ADVANCED SYNTHESIS & CATALYSIS 343 4 369 - 375 2001年05月 [査読有り][通常論文]
     
    The BINAP/1,2-diphenylethylenediamine RuCl2 complexes bound to a polystyrene resin act as precatalysts for asymmetric hydrogenation of various simple ketones. The enantioselectivity, turnover number, and turnover frequency are comparable to those attained under homogeneous conditions.
  • 大熊毅, 小泉昌稔, 吉田誠, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 79th 2 1201  2001年03月15日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 石井大, 武野泰士, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 79th 2 1201  2001年03月15日 [査読無し][通常論文]
  • FORMAN G S, 大熊毅, HEMS W P, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 79th 2 1201  2001年03月15日 [査読無し][通常論文]
  • R Noyori, M Koizumi, D Ishii, T Ohkuma
    PURE AND APPLIED CHEMISTRY 73 2 227 - 232 2001年02月 [査読有り][通常論文]
     
    RuCl2(phosphine)(2)(1,2-diamine) complexes, coupled with an alkaline base in 2-propanol, allows for preferential hydrogenation of a C=O function over coexisting conjugated or nonconjugated C=C linkages, a nitro group, halogen atoms, and various heterocycles. The functional group selectivity is based on the novel metal-ligand bifunctional mechanism. The use of appropriate chiral diphosphines and diamines results in rapid and productive asymmetric hydrogenation of a range of aromatic, hetero-aromatic, and olefinic ketones. The versatility of this method is manifested by the asymmetric synthesis of various biologically significant chiral compounds.
  • R Noyori, T Ohkuma
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 40 1 40 - 73 2001年 [査読有り][通常論文]
  • GS Forman, T Ohkuma, WP Hems, R Noyori
    TETRAHEDRON LETTERS 41 49 9471 - 9475 2000年12月 [査読有り][通常論文]
     
    A combined system of RuCl2[(R,R)-Me-DuPhos](dmf)(n) and t-C4H9OK catalyzes the asymmetric hydrogenation of alpha -ethylstyrene derivatives. The reaction proceeds with a substrate to catalyst molar ratio of up to 2600 in 2-propanol at 8 atm and room temperature to give the chiral saturated products in 81-89% ee. (C) 2000 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.
  • T Ohkuma, D Ishii, H Takeno, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 122 27 6510 - 6511 2000年07月 [査読有り][通常論文]
  • T Ohkuma, M Koizumi, M Yoshida, R Noyori
    ORGANIC LETTERS 2 12 1749 - 1751 2000年06月 [査読有り][通常論文]
     
    [GRAPHICS] trans-RuCL2[(R)-xylbinap][(R)-daipen] or the S,S complex acts as an efficient catalyst for asymmetric hydrogenation of hetero-aromatic ketones. The hydrogenation proceeds with a substrate-to-catalyst molar ratio of 1000-40000 to give chiral alcohols in high ee and high yield. The enantioselectivity appears to be little affected by the properties of the hetero-aromatic ring. This method allows for asymmetric synthesis of duloxetine, an inhibitor of serotonin and norepinephrine uptake carriers.
  • 大熊毅, 小泉昌稔, 池平秀行, 横沢亨, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 78th 2 1043  2000年03月15日 [査読無し][通常論文]
  • T Ohkuma, M Koizumi, H Ikehira, T Yokozawa, R Noyori
    ORGANIC LETTERS 2 5 659 - 662 2000年03月 [査読有り][通常論文]
     
    [GRAPHICS] trans-RuCl2[P(C6H4-4-CH3)(3)](2)(NH2CH2CH2NH2) acts as a highly effective precatalyst for the hydrogenation of a variety of benzophenone derivatives to benzhydrols that proceeds smoothly at 8 atm and 23-35 degrees C in 2-propanol containing t-C4H9OK with a substrate/catalyst ratio of 2000-20000. Use of a BINAP/chiral diamine Ru complex effects asymmetric hydrogenation of various ortho-substituted benzophenones and benzoylferrocene to chiral diarylmethanols with consistently high ee.
  • K Mikami, T Korenaga, T Ohkuma, R Noyori
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 39 20 3707 - 3710 2000年 [査読有り][通常論文]
  • 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 77th 155  1999年09月10日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊 毅
    有機合成化学協会誌 57 8 667 - 676 社団法人 有機合成化学協会 1999年08月 [査読無し][通常論文]
     
    Hydrogenation of ketones is amongst one of the most important synthetic reactions. This transformation is not only of academic interest, but also of industrial significance because of its simplicity, environmentally friendliness, and economic viability. <I>trans</I>-RuCl<SUB>2</SUB> (phosphine) <SUB>2</SUB> (1, 2-diamine), when coupled with a strong base in 2-propanol, acts- as the most reactive catalyst for homogeneous hydrogenation of ketones. This reaction, unlike conventional hydrogenation, proceeds selectively at a C=O bond leaving coexisting C=C linkages intact. Furthermore, rapid, hi...
  • R Noyori, T Ohkuma
    PURE AND APPLIED CHEMISTRY 71 8 1493 - 1501 1999年08月 [査読有り][通常論文]
     
    RuCl2(phosphine)(2)(1,2-diamine) complexes act as excellent precatalysts for homogeneous hydrogenation of simple ketones which lack any functionality capable of interacting with the metallic center. This newly devised catalytic system allows preferential saturation of a C=O function over a coexisting C=C linkage in 2-propanol containing an alkaline base. Furthermore, the stereoselectivity of the reaction is easily controlled by the electronic and steric properties (bulkiness and chirality) of the ligands as well as the reaction conditions.
  • 大熊毅
    万有製薬株式会社札幌シンポジウム要旨集 11th 1-6  1999年07月19日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    別冊化学 1999 111-115  1999年05月01日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 小泉昌稔, DOUCET H, PHAM T, 小沢征巳, 村田邦彦, 片山栄治, 横沢亨, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 76th 2 899  1999年03月15日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 小泉昌稔, DOUCET H, PHAM T, 小沢征巳, 村田邦彦, 片山栄治, 横沢亨, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 76th 2 898  1999年03月15日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    日本化学会講演予稿集 76th 2 969  1999年03月15日 [査読無し][通常論文]
  • K Mikami, T Korenaga, M Terada, T Ohkuma, T Pham, R Noyori
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 38 4 495 - 497 1999年 [査読有り][通常論文]
  • T Ohkuma, M Koizumi, H Doucet, T Pham, M Kozawa, K Murata, E Katayama, T Yokozawa, T Ikariya, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 120 51 13529 - 13530 1998年12月 [査読有り][通常論文]
  • 大熊毅
    ファルマシア 34 11 1095-1099  1998年11月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊 毅
    ファルマシア 34 11 1095 - 1099 公益社団法人日本薬学会 1998年11月01日 [査読無し][通常論文]
  • HENRI D, 大熊毅, 村田邦彦, 小沢征巳, 横沢亨, 片山栄治, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 74th 2 1071  1998年03月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 池平秀行, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 74th 2 1072  1998年03月 [査読無し][通常論文]
  • HENRI D, 大熊毅, 村田邦彦, 小沢征巳, 横沢亨, 片山栄治, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 74th 2 1072  1998年03月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, HENRI D, PHAM T, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 74th 2 1071  1998年03月 [査読無し][通常論文]
  • T Ohkuma, H Doucet, T Pham, K Mikami, T Korenaga, M Terada, R Noyori
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 120 5 1086 - 1087 1998年02月 [査読有り][通常論文]
  • T Ohkuma, H Ikehira, T Ikariya, R Noyori
    SYNLETT 5 467 - + 1997年05月 [査読有り][通常論文]
     
    The Ru(II)-BINAP-1,2-diphenylethylenediamine combined catalyst system effects asymmetric hydrogenation of certain cyclic enones in 2-propanol containing KOH with a substrate/catalyst molar ratio of 250 to 2500. The hydrogenation occurs selectively at the C=O function with excellent enantio- or diastereoselectivity.
  • 大熊毅, 池平秀行, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 72nd 2 809  1997年03月 [査読無し][通常論文]
  • 江村誠, 原田睦, 豊田高明, 山崎哲郎, 大熊毅, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 72nd 2 970  1997年03月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊 毅, 野依 良治
    有機合成化学協会誌 54 7 553 - 563 社団法人 有機合成化学協会 1996年07月 [査読無し][通常論文]
     
    Enantioselective reduction of prochiral ketones to optically active secondary alcohols is an important, fundamental subject in synthetic organic chemistry, because the resulting chiral alcohols are versatile building blocks for synthesis of natural or unnatural biological active compounds as well as functional materials. Asymmetric hydrogenation is particularly useful for a large-scale reduction because of the operational simplicity, economical advantage, and environmental consciousness. Enantioselective hydrogenation of simple ketones which have no heteroatoms near carbonyl groups has rema...
  • 大熊 毅
    有機合成化学協会誌 54 7 623 - 623 社団法人 有機合成化学協会 1996年07月01日 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 大岡浩仁, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 70th 2 1310  1996年03月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 大岡浩仁, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 70th 2 1309  1996年03月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    日本化学会中国四国支部岡山地区化学講演会講演要旨集 1995 1,2,3,4  1995年11月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 大岡浩仁, 橋口昌平, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 69th 2 1149  1995年03月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 大岡浩仁, 橋口昌平, 碇屋隆雄, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 69th 2 1149  1995年03月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅
    創造科学技術推進事業 1994 創造科学技術研究報告会(東京) 第4部講演要旨集 85-89  1994年 [査読無し][通常論文]
  • T OHKUMA, S HASHIGUCHI, R NOYORI
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 59 1 217 - 221 1994年01月 [査読有り][通常論文]
     
    Commercially available lithium hydride, an essentially inert metal hydride, can be activated as a hydride source by an equimolar amount of chlorotrimethylsilane and a catalytic amount of a Zn salt or Zn powder. Aromatic and aliphatic ketones, as well as nonenolizable aldehydes, are reductively converted to the trimethylsilyl ethers of the corresponding alcohols in high yields by treatment with this reagent system in dichloromethane or toluene at 28 to 40 degrees C for 25-50 h. This procedure has many advantages including the safety and low cost of the reagents and operational simplicity and provides a practical method for carbonyl reduction. X-ray induced Auger electron spectroscopy analysis suggests that a Zn(II)I species is the catalyst of the heterogeneous reaction.
  • 北村雅人, 徳永信, 大熊毅, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 62nd 2 611  1991年09月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 北村雅人, 野依良治
    日本化学会講演予稿集 61st 2 1485  1991年03月 [査読無し][通常論文]
  • T OHKUMA, M KITAMURA, R NOYORI
    TETRAHEDRON LETTERS 31 38 5509 - 5512 1990年 [査読有り][通常論文]
  • 北村 雅人, 大熊 毅, 西 剛秀, 高谷 秀正, 野依 良治
    天然有機化合物討論会講演要旨集 0 30 572 - 579 天然有機化合物討論会 1988年09月26日 [査読無し][通常論文]
     
    Under the influence of the (R)- or (S)-BINAP-based Ru(II) complexes (BINAP =2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl), a wide range of functionalized ketones are hydrogenated in a highly enantioselective and predictable manner. The hydrogenation proceeds smoothly in alcoholic media at room temperature with initial hydrogen pressure of 40-100 atm. The substrate to catalyst mole ratio ranges from 230 to 2200. Ru complexes of the type RuX_2(binap) (X = halogen, empirical formula), Ru_2Cl_4(binap)_2N(C_2H_5)_3, or Ru(OCOR)_2(binap) are employable as catalysts, depending on the substrates. Va...
  • 大熊 毅, 野依 良治
    化学 43 7 p480 - 481 化学同人 1988年07月 [査読無し][通常論文]
  • 大熊毅, 野依良治
    化学 43 7 480-481  1988年07月 [査読無し][通常論文]
  • Kitamura M., Ohkuma T., Takaya H., Noyori R.
    International Symposium on the Chemistry of Natural Products 1988 329 - 329 天然有機化合物討論会 1988年05月29日
  • M KITAMURA, T OHKUMA, H TAKAYA, R NOYORI
    TETRAHEDRON LETTERS 29 13 1555 - 1556 1988年 [査読有り][通常論文]
  • T NISHI, M KITAMURA, T OHKUMA, R NOYORI
    TETRAHEDRON LETTERS 29 48 6327 - 6330 1988年 [査読有り][通常論文]
  • K SUZUKI, T OHKUMA, M MIYAZAWA, GI TSUCHIHASHI
    TETRAHEDRON LETTERS 27 3 373 - 376 1986年 [査読有り][通常論文]
  • K SUZUKI, T OHKUMA, G TSUCHIHASHI
    TETRAHEDRON LETTERS 26 7 861 - 864 1985年 [査読有り][通常論文]
  • Asymmetric Hydrogenaton of Polysubstituted Aromatic Ketones Catalyzed by the DIPSkewphos/PICA Derivative–Ruthenium(II) Complexes
    N. Utsmi, N. Arai, K. Kawaguchi, T. Katayama, T. Yasuda, K. Murata, T. Ohkuma
    ChemCatChem Publishaed on Web [査読有り][通常論文]
  • Synthesis of 8-Oxoberbines and Related Benzolactams by Pd(OAc)2-Catalyzed Direct Aromatic Carbonylation
    M. Miyazawa, T. Tokuhashi, A. Horibata, T. Nakamura, Y. Onozaki, N. Kurono, H. Senboku, M. Tokuda, T. Ohkuma, K. Orito
    [査読有り][通常論文]

書籍

  • 有機合成化学協会 (担当:分担執筆範囲:ケトンの高活性不斉水素化触媒を求めて—遷移状態モデルに基づいた試行錯誤—)
    化学同人 2023年07月 (ISBN: 9784759823363) xiv, 206p
  • 百合野 大雅, 大熊 毅(有機合成化学協会, 檜山, 為次郎, 野崎, 京子, 中尾, 佳亮, 中野, 幸司 編集) (範囲:カルボニル基のシアノ化; アルケン，アルキンのシアノ官能基化; 不斉Strecker反応)
    東京化学同人 2021年11月 (ISBN: 9784807920051) x, 212p
  • Noriyoshi Arai, Takeshi Ohkuma (担当:分担執筆範囲:Asymmetric (Transfer) Hydrogenation of Functionalized Ketones)
    Wiley-VCH 2021年04月
  • 新井則義, 大熊 毅 (担当:共著範囲:12.10.3 水素化・水素移動反応 (https://www.chem-reference.com/viewkiso.php?ID=H120028))
    丸善 2020年
  • Atropisomerism and Axial Chirality
    Taiga Kurino, Takeshi Ohkuma (担当:共著範囲:Axially Chiral P,P-Ligands for Asymmetric Metal-Catalyzed Reactions)
    World Scientific 2019年
  • 有機合成実験法ハンドブック 第２版 (有機合成化学協会編)
    新井則義, 大熊 毅 (担当:分担執筆範囲:水素ガスを用いる還元法—触媒の調製と反応例)
    丸善 2015年
  • Comprehensive Chirality, Vol. 5
    Ohkuma T, Arai N (担当:分担執筆範囲:Reduction–Hydrogenation: C=O; Chemoselective.)
    Elsevier 2012年
  • Privileged Chiral Ligands and Catalysts
    Ohkuma T, Kurono N (担当:分担執筆範囲:BINAP)
    Wiley-VCH 2011年
  • Science of Synthesis: Stereoselective Synthesis 2
    Arai N, Ohkuma T (担当:分担執筆範囲:Reduction of Carbonyl Compound: Hydrogenation.)
    Thieme 2010年
  • 大熊 毅 
    [北海道大学大学院工学研究科] 2008年
  • Modern Reduction Methods
    Arai N, Ohkuma T (担当:分担執筆範囲:Carbonyl Hydroboration.)
    Wiley-VCH 2008年
  • New Frontiers in Asymmetric Catalysis
    Ohkuma T, Kitamura M, Noyori R (担当:分担執筆範囲:Ligand Design for Catalytic Asymmetric Reduction.)
    John Wiley & Sons, Inc. 2007年
  • The Handbook of Homogeneous Hydrogenation
    Ohkuma T, Noyori R (担当:分担執筆範囲:Enantioselective Ketone and β-Keto Ester Hydrogenation (Including Mechanisms).)
    Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2007年
  • 大熊 毅 
    [北海道大学大学院工学研究科] 2005年
  • 実力養成化学スクール キラル化学
    丸善 2005年
  • Chirality on Organic Chemistry
    Maruzen 2005年
  • 化学便覧 基礎編II 第５版
    丸善 2004年
  • 実験化学講座 第５版 第１９巻 有機化合物の合成VII
    丸善 2004年
  • 有機合成のための触媒反応103
    東京化学同人 2004年
  • Comprehensive Asymmetric Catalysis-Supplement 2
    Springer 2004年
  • Transition Metals for Organic Synthesis, 2nd Ed
    Wiley-VCH 2004年
  • 有機合成のための触媒反応103
    東京化学同人 2004年
  • 有機合成のための触媒反応103
    東京化学同人 2004年
  • The Fifth Series of Chemistry Handbook
    Marzen 2004年
  • The Fifth Series of Experimental Chemistry
    Marzen 2004年
  • Catalytic Organic Reactions
    Tokyo Kagaku Dozin 2004年
  • Catalytic Organic Reactions
    Tokyo Kagaku Dozin 2004年
  • Catalytic Organic Reactions
    Tokyo Kagaku Dozin 2004年
  • 大熊 毅 
    [出版者不明] 2003年
  • Comprehensive Asymmetric Catalysis-Supplement 1
    Springer 2003年
  • Comprehensive Asymmetric Catalysis-Supplement 1
    Springer 2003年
  • Comprehensive Asymmetric Catalysis-Supplement 1
    Springer 2003年
  • Handbook of Reagints for Organic Synthesis: Chiral Reagents for Asymmetric Synthesis
    John Wiley & Sons, Inc. 2003年
  • 大熊 毅 
    [出版者不明] 2001年

講演・口頭発表等

  • 金属錯体を用いる特異な位置・立体選択的反応の開発  [招待講演]
    大熊毅
    日産化学株式会社 物質科学研究所 講演会 2023年07月 口頭発表（招待・特別）
  • 単純ケトン類の不斉水素化反応：目標設定・仮説立案、そして実行  [招待講演]
    大熊 毅
    歴史的化学論文大賞受賞記念シンポジウム 2022年07月 口頭発表（招待・特別）
  • Catalytic Nucleophilic Isocyanation with Pd and Ad Catalysts  [招待講演]
    大熊 毅
    Catalysts Asia-Pacific Academic Forum 2021 2021年07月 口頭発表（招待・特別）
  • オープニング（オーガナイザー）  [招待講演]
    大熊毅
    第３２回札幌万有シンポジウム 2020年12月 その他
  • Recent Progress on Asymmetric Hydrogenation with Diphosphine/Diamine–Ru(II) Catalysts  [招待講演]
    大熊 毅
    2019 Hokkaido University & Peking University Joint Symposium 2019年01月 口頭発表（招待・特別）
  • 配位子の特性を活かしたルテニウム錯体触媒による不斉合成反応  [招待講演]
    大熊 毅
    山口大学IoLセンターコロキウム 2018年11月 口頭発表（招待・特別）
  • Development of Asymmetric Reactions Catalyzed by Chiral Ruthenium Complexes with Two Kinds of Ligands  [招待講演]
    大熊毅
    日本化学会第９８春季年会 2018年03月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation and Isomerization Catalyzed byChiral Ruthenium Complexes  [招待講演]
    大熊 毅
    The 5th International Symposium on AMBITIOOUS LEASR'S PROGRAM 2017年11月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation and Isomerization with Chiral Ru(II) Catalysts  [招待講演]
    大熊 毅
    5th UK-Japanese Symposium on Asymmetric Catalysis 2016年03月 口頭発表（招待・特別）
  • Enantioselective Cyanation Catalyzed by Ru Complex/Li Compound Combined Systems  [招待講演]
    大熊 毅
    The 6th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry for Young Scientists 2015年07月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation and Isomerization Catalyzed by Ruthenium(II) Complexes  [招待講演]
    OHKUMA Takeshi
    8th Singapore International Chemistry Conference 2014 2014年12月 口頭発表（招待・特別）
  • Enantioselective Hydrogenation and Isomerization with Chiral Ruthenium(II) Catalysts  [招待講演]
    OHKUMA Takeshi
    The 9th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia 2014年12月 口頭発表（招待・特別）
  • ルテニウム錯体触媒を用いる不斉水素化反応の開発  [招待講演]
    大熊 毅
    日産化学学術講演会 2014年11月 口頭発表（招待・特別）
  • 分子サイズのロボット＝分子触媒による不斉水素化反応  [招待講演]
    大熊 毅
    タワーホール船堀（東京都江戸川区） 2014年10月 口頭発表（招待・特別）
  • Preface/Opening Remarks  [招待講演]
    大熊 毅
    Frontier Chemistry Center The 3rd International Symposium "Challenges at the Frontier of Chemical Sciences"" 2014年06月 口頭発表（招待・特別）
  • Preface/Opening Remarks  [招待講演]
    大熊 毅
    Frontier Chemistry Center The 2nd International Symposium "Advanced Material Science" 2013年12月 口頭発表（招待・特別）
  • 医薬原料「光学活性アルコール類」の工業的合成ーNEDO成功事例紹介ー  [招待講演]
    大熊 毅
    イノベーション・ジャパン2013 2013年08月 口頭発表（招待・特別）
  • キラル銅触媒によるα-ヒドロキシエステル類の速度論分割  [招待講演]
    大熊 毅
    JST推薦シーズ 新技術説明会 2013年03月 口頭発表（招待・特別）
  • Preface/Opening Remarks  [招待講演]
    大熊 毅
    Frontier Chemistry Center The 1st International Symposium "Next Generation of Molecular Chemistry" 2013年02月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation for Practical Synthesis of Chiral Molecules  [招待講演]
    大熊 毅
    The 4th Symposium on Academic Exchange and Collaborative Research between MRC-ETHZ and FoE-HU (Coorganized by Frontier Chemistry Center of FoE-HU) 2013年02月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation of Ketones and Imines Catalyzed by Ru(II) Complexes  [招待講演]
    大熊 毅
    2012 Hokkaido University & Peking University Joint Symposium on Organic and Organometallic Chemistry 2012年07月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Cyanation Catalyzed by Ru-Li Combined Systems  [招待講演]
    大熊 毅
    The 5th GCOE International Symposium/The 1st International Symposium of Graduate School of Chemical Sciences and Engineering 2012年02月 口頭発表（招待・特別）
  • Ru-Li複合錯体触媒を用いる不斉シアノ化反応  [招待講演]
    大熊 毅
    大阪大学基礎工学研究科学術講演会 2011年12月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Cyanosilylation of Aldehydes and α-Keto Esters with the Chiral Ru–Li Combined Catalysts  [招待講演]
    大熊 毅
    Joint Pre-Symposium on Organometallic Chemistry 2010年07月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Cyanosilylation of Aldehydes and α-Keto Esters Catalyzed by the Chiral Ru–Li Combined Systems  [招待講演]
    大熊 毅
    22nd International Symposium on Chirality 2010 2010年07月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation of Ketones Catalyzed by Chiral Ru(II) Complexes  [招待講演]
    大熊 毅
    BIT's 1st Annual World Congress of Catalytic Asymmetric Synthesis-2010 2010年05月 口頭発表（招待・特別）
  • 医薬品合成鍵中間体「光学活性アミノアルコール類」の高効率合成  [招待講演]
    大熊 毅
    ファーマ i ジャパン 2009年07月 口頭発表（招待・特別）
  • 不飽和化合物の不斉還元  [招待講演]
    大熊 毅
    有機合成化学講習会 2009年06月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
  • Asymmetric Cyanosilylation of Aldehydes with the Chiral Ru–Li Catalyst System  [招待講演]
    大熊 毅
    The 4th Hokkaido University–Nanjing University Joint Symposium 2008年12月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Cyanosilylation of Aldehydes with Chiral Ruthenium Catalysts  [招待講演]
    大熊 毅
    Taiwan-Japan International Symposium on Organic Chemistry and Molecular Science 2008年04月 口頭発表（招待・特別）
  • Tailor-made触媒を用いるケトン類の不斉水素化  [招待講演]
    大熊 毅
    近畿化学協会有機金属部会平成１９年度第３回例会 2007年11月 口頭発表（招待・特別）
  • Tailor-made触媒によるケトン類の不斉水素化  [招待講演]
    大熊 毅
    2007年度 大塚有機合成シンポジウム 2007年10月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation of Ketones Catalyzed by Tailor-made Ruthenium(II) Complexes  [招待講演]
    大熊 毅
    2nd International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia 2007年09月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation of Ketones Catalyzed by Tailot-made Ru complexes  [招待講演]
    大熊 毅
    The 16th Symposium on Optically Active Compounds 2006年10月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation of tert-Alkyl Ketones and 1-Tetralones  [招待講演]
    大熊 毅
    The 2005 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2005年12月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation of Ketones -Design of Chiral Catalysts-  [招待講演]
    大熊 毅
    The 15th International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymer (FCFPXIV-2005) & IUPAC 1st International Symposium on Novel Materials and Synthesis (NM-1) 2005年10月 口頭発表（招待・特別）
  • ルテニウム錯体触媒を用いるケトン類の不斉水素化  [招待講演]
    大熊 毅
    第４５回オーロラセミナー第２回規則性多孔体研究会合同セミナー 2005年07月 口頭発表（招待・特別）
  • ケトン類の不斉水素化ー分子世界の左と右ー  [招待講演]
    大熊 毅
    慶應義塾大学理工学部同窓会研究・教育奨励基金による特別講演会 2005年06月 口頭発表（招待・特別）
  • ケトン類の不斉水素化ー分子触媒を用いるアプローチー  [招待講演]
    大熊 毅
    第１回生体触媒化学若手講演会 2005年03月 口頭発表（招待・特別） 横浜
  • 単純ケトン類の水素化－触媒設計の指針－  [招待講演]
    大熊 毅
    第１５回北海道大学触媒化学研究センター研究討論会 2004年11月 口頭発表（招待・特別）
  • Asymmetric Hydrogenation of Simple Ketones Catalyzed by Ruthenium Complexes  [招待講演]
    大熊 毅
    The 14th International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymer (FCFP XIV-2004) 2004年08月 口頭発表（招待・特別）
  • 新規ルテニウムヒドリド錯体触媒を用いるケトン類の不斉水素化  [招待講演]
    大熊 毅
    第３７回有機金属若手の会 夏の学校 2004年07月 口頭発表（招待・特別）
  • ルテニウム錯体触媒を用いるケトン類の不斉水素化  [招待講演]
    大熊 毅
    北海道大学大学院工学研究科 学術講演会 2004年03月 口頭発表（招待・特別）
  • ケトン類の不斉水素化－基礎研究と社会との接点－  [招待講演]
    大熊 毅
    日本化学会創立125周年記念 第15回名古屋コンファレンス「産官学連携と化学」 2003年12月 口頭発表（招待・特別）
  • 高効率分子触媒反応の開拓  [招待講演]
    大熊 毅
    21世紀COE形成プログラム「分子機能の解明と創造」：第１回成果報告会 2003年06月 口頭発表（招待・特別）

作品等

  • 論文が学術ウェブサイト Organic Chemistry Portalで紹介 https://www.organic-chemistry.org/abstracts/lit7/974.shtm
    H. Ece, Y. Tange, T. Yurino, T. Ohkuma  2022年04月 - 現在
  • Citations for Chemical Breakthrough Awards (2021) (American Chemical Society)（米国化学会「歴史的化学論文大賞」）（令和４年１月２０日）（1987年に発表した論文が対象）受賞報道される
    R. Noyori, T. Ohkuma, M. Kitamura, Nagoya University, H. Takaya, Molecular Science, N. Sayo, H. Kumabayashi, S. Akutagawa, Takasago International Corperation  2022年01月 - 現在
  • トピック記事掲載 「s-PICA触媒による多置換アセトフェノン類およびケトエステル類の不斉水素化反応」The Chemical Times 2021年1号（通巻259号）、26〜30.
    関東化学株式会社  2021年04月 - 現在
  • 新聞掲載（複数社）される「アジアで初の米国化学会「歴史的化学論文大賞」を受賞」
    R. Noyori, T. Ohkuma, M. Kitamura, Nagoya University, H. Takaya, Molecular Science, N. Sayo, H. Kumabayashi, S. Akutagawa, Takasago International Corperation  2022年01月 -2022年01月
  • 2020年06月 -2020年06月
  • 不斉水素化触媒 s-PICAの試薬販売
    大熊 毅  2019年12月
  • 北海道大学研究シーズ集Vol. 4 (2017) 掲載「均一系パラジウムナノ粒子触媒による水素化反応 —シスアルケンとアミン類の選択的合成—」 ナノテク・材料分野 p100
    大熊 毅  2017年
  • 不斉シアノ化触媒市販開始（日本曹達・関東化学）カタログ作成「—不斉シアノ化触媒—Catalyst for Asymmetric Hydrocyanaiton Asymmetric Cyanosilylation」
    大熊 毅  2017年
  • The Chemical Recordの”Special Issue Dedicted to Professor Ryoji Noyori on the 15th Anniversary of His Nobel Prize in Chemistry”でGuest Editorを務めた
    大熊 毅  2016年12月
  • 北海道大学研究シーズ集Vol. 3 (2016) 掲載「アリルアルコール類の不斉異性化反応 —光学活性β-置換アルデヒド類の高純度合成法—」 ナノテク・材料分野 p99
    大熊 毅  2016年
  • 北海道大学研究シーズ集Vol. 2 (2015) 掲載「カルボニル化合物、イミン類の不斉シアノ化反応 —ルテニウム・リチウム複合錯体触媒による多様な光学活性シアン化物の合成—」
    大熊 毅  2015年06月
  • CSJ Journal Selects Vol. 2 掲載“Preparation of Diastereomerically Pure and Mixed (S)-PhGly/BIPHEP/Ru(II) Complexes and Their Catalytic Behavior with Li2O3 in Asymmetric Cyanosilylation of Benzaldehyde” Asymmetric Catalysis 分野 p5
    大熊 毅  2015年
  • シンポジウムオーガナイザー"Frontier Chemistry Center The 3rd International Symposium" "Challenges at the Frontier of Chemical Sciences"
    大熊 毅  2014年06月
  • 北海道大学研究シーズ集2014掲載「ケトン類・イミン類の不斉水素化反応 —ルテニウム錯体触媒による光学活性アルコール類・アミン類の実用的合成法—」
    大熊 毅  2014年05月
  • 学術雑誌に記事掲載 Editer’s Eye「光学活性アルデヒドの効率的な合成触媒を開発」「ファルマシア」
    大熊 毅  2013年12月
  • 新聞記事掲載「みんなでサイエンス 同じ分子に異なる性質？ 作り分けの技術を開発」「北海道新聞」
    大熊 毅  2013年12月
  • シンポジウムオーガナイザー "Frontier Chemistry Center The 2nd International Symposium" "Advanced Materials Science"
    大熊 毅  2013年12月
  • 新聞記事掲載「受託製造ビジネス拡大 独自の触媒と配位子活用」「化学工業日報」
    大熊 毅  2013年11月
  • 新聞記事掲載「アルデヒド、１回で合成 北海道大 新触媒で純度９９％超」「日経産業新聞」
    大熊 毅  2013年07月
  • 発表論文が雑誌内表紙にハイライトされる
    大熊 毅  2013年06月
  • シンポジウムオーガナイザー"Frontier Chemistry Center The 1st International Symposium" "Next Generation of Molecular Chemistry"
    大熊 毅  2013年02月
  • シンポジウムオーガナイザー"2012 Hokkaido University & Peking University Joint Symposium on Organic and Organometallic Chemistry"
    大熊 毅  2012年07月
  • シンポジウムオーガナイザー「北海道大学グローバルCOEシンポジウム 第１７回精密合成化学セミナー ジョイントシンポジウム」「分子変換と機能開発の新基軸」
    大熊 毅  2011年10月
  • シンポジウムオーガナイザー「第２３回万有札幌シンポジウム」「有機化学の深化と多様化」
    大熊 毅  2011年07月
  • 新聞記事掲載「超高速の不斉水素化触媒」「化学工業日報」
    2011年06月
  • シンポジウムオーガナイザー「第１６回精密合成化学セミナー」
    大熊 毅  2011年01月
  • シンポジウムオーガナイザー「精密合成化学セミナー」「有機合成化学の新基軸」
    大熊 毅  2009年01月
  • シンポジウムオーガナイザー「北海道大学グローバルCOEシンポジウム」「触媒的不斉合成の最先端」
    大熊 毅  2008年10月
  • 北海道大学大学院工学研究科公開講座「応用理工学研究の最先端〜豊かな生活を 目指して〜」「分子の世界の右手と左手」
    2007年10月
  • 日本化学会・ディビジョンレポート執筆
    2007年
  • イノベーション・ジャパン２００７-大学見本市
    2007年
  • 夢・化学−２１「北海道大学化学系への二日間体験入学」
    2007年
  • 新聞記事掲載
    2007年
  • Division reports of Japan Chemical Society
    2007年
  • Inovation Japan 2007
    2007年
  • 「不斉還元」, 日本化学会
    2004年 -2006年
  • 新聞記事掲載
    2005年
  • 「Chirality in the Molecular World」
    2004年

その他活動・業績

特許

受賞

  • 2022年01月 米国化学会 歴史的化学論文大賞
     Asymmetric Hydrogenation of β-Keto Carboxylic Esters. A Practical Curly Chemical Access to β-Hydroxy Esters in High Enantiomeric Purity, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5856-5858. 
    受賞者: R. Noyori;T. Ohkuma;M. Kitamura;Nagoya University;H. Takaya;Molecular Science;N. Sayo;H. Kumabayashi;S. Akutagawa;Takasago International Corporation
  • 2018年03月 日本化学会 第35回学術賞
     二種類の配位子を持つルテニウム錯体を活用した不斉触媒反応の開発 
    受賞者: 大熊 毅
  • 2014年12月 University of Malaya Asian Core Program Lectureship Award
     
    受賞者: 大熊 毅
  • 2007年06月 International Scientist of the Year 2007
  • 2007年03月 第３回日本学術振興会賞
  • 2007年 International Scientist of the Year 2007
  • 2007年 JSPS Prize
  • 2005年06月 慶應義塾大学同窓会 研究教育奨励基金による表彰者
     
    受賞者: 大熊 毅
  • 2000年02月 有機合成化学協会 エヌ・イー ケムキャット研究企画賞
     
    受賞者: 大熊 毅
  • 1998年02月 有機合成化学奨励賞
     
    受賞者: 大熊 毅

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費補助金 基盤研究(B)
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 特異な配位子効果に基づく高機能金属錯体触媒の開拓
    日本学術振興会：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2015年 -2017年 
    代表者 : 大熊 毅
  • 次世代型クロスカップリング反応が拓く分子構築イノベーション
    文部科学省：文部科学省特別経費 大学の特性を生かした学術研究機能の充実
    研究期間 : 2012年04月 -2016年03月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 物質変換と機能創出に関わる化学を担う若手研究者海外派遣プログラム
    日本学術振興会：若手研究者戦略的海外派遣事業費補助金（頭脳循環を加速する若手研究者戦略的海外派遣プログラム）
    研究期間 : 2012年10月 -2015年03月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2012年 -2014年 
    代表者 : 大熊 毅
     
    研究者独自の光学活性ルテニウム・リチウム複合金属錯体触媒を用い、１）アルデヒド類およびアルジミン類のヒドロシアノ化、２）単純ケトン類およびα-アルコキシケトン類のシアノシリル化、３）α,β-不飽和ケトン類やアシルピロール類の共役シアノ化において、高い触媒活性（基質/触媒比：最高1万）とエナンチオ選択性（最高99%）を達成した。 二官能性ルテニウム錯体触媒を用い、１）ケトン類のフラッシュ（超高速）不斉水素化、２）N-アリールイミン類およびキノキサリン類やベンゾキサジン類の不斉水素化に成功した。１）においては、世界最高速の触媒回転効率、毎分3万5千回転と99%以上のエナンチオ選択性を達成した。
  • 医薬合成重要原料「光学活性プロパルギルアルコール類」の高純度合成
    科学技術振興機構：研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)(フィージビリティスタディ（探索タイプ））
    研究期間 : 2012年11月 -2013年10月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 重要医薬原料「光学活性α-ヒドロキシラクトン類・エステル類」の高純度合成
    科学技術振興機構：研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)(フィージビリティスタディ（探索タイプ））
    研究期間 : 2011年08月 -2012年03月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 医薬等合成原料アルケン類の高効率合成法の開発
    科学技術振興機構：研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)(フィージビリティスタディ（探索タイプ））
    研究期間 : 2010年10月 -2011年03月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2009年 -2011年 
    代表者 : 大熊 毅
     
    本研究は、触媒的不斉合成における反応性と立体選択性の飛躍的な向上を目指す。1.アルデヒド類およびケトン類の不斉シアノシリル化反応:(a)ビバルアルデヒドを基質とする反応条件の最適化を行った。独自に開拓した、光学活性ジボスフィンBINAPとフェニルグリシンを配位子とする配位飽和型Ru錯体とLi_2CO_3を組み合わせた「複合金属触媒」を用い、光学活性シアノヒドリンシリルエーテルを95%ee(基質/触媒比10,000)で得た。(b)種々脂肪族および不飽和アルデヒドを同様の条件下で反応させ、高立体選択的に生成物を得た。(c)ベンゾイルギ酸メチルを標準基質とする不斉シアノシリル化の検討を行った。配位飽和型Ru錯体とリチウムフェノキシドからなる「複合金属触媒」を用い、シアノ化生成物を99%ee(基質/触媒比10,000)で得た。(d)種々の芳香族、不飽和α-ケトエステル類に対し、高い反応性と立体選択性が得られることを明らかにした。世界初のα-ケトエステル類の高エナンチオ選択的シアノシリル化に成功した。2.ケトン類の不斉水素化反応:(a)BINAPと光学活性1,4-ジアミンIPHANを配位子とするRu錯体触媒(二官能性触媒)を用い、ビシクロ[2.2.2]骨格をもつケトン類の不斉水素化に成功した。基質/触媒比50,000で反応は完結し、対応するアルコールを97%eeで得た。従来、もっとも高...
  • 医薬合成重要中間体「光学活性シアン化物」の高純度合成法の開発
    科学技術振興機構：平成２１年度シーズ発掘試験（発展型）
    研究期間 : 2009年08月 -2010年03月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 医薬合成鍵中間体「光学活性アミノアルコール類」の高効率合成
    科学技術振興機構：産学共同シーズイノベーション化事業 顕在化ステージ
    研究期間 : 2008年12月 -2009年11月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 医薬合成原料光学活性シアノヒドリンの高純度合成法の開発
    科学技術振興機構：平成２０年度シーズ発掘試験（発掘型）
    研究期間 : 2008年07月 -2009年03月 
    代表者 : 大熊 毅
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2006年 -2007年 
    代表者 : 大熊 毅
     
    金属錯体触媒を用いる不斉合成反応において高いエナンチオ選択性を実現するには、反応場に優れた不斉三次元空間を構築する必要がある。合理的な光学活性配位子の設計と合成が鍵を握るが、その構造は複雑かつ大型化する傾向がみられる。これに対し、本研究者は複数のキラル構造単位を金属との配位結合により結びつける新たな不斉反応場構築を提案した。適切な条件下、複数の光学活性配位子と金属とから目的とする不斉反応場をもつ「分子集合体型錯体触媒」が自発的に形成されると考えた。この発想の基に検討を行い、以下に示す成果を得た。1)光学活性ジホスフィンTolBINAPとマンニトールから誘導される光学活性1,4-ジアミンのIPHANを配位子とするルテニウム錯体を触媒として用いることで1-テトラロン等の環状ケトン類の高エナンチオ選択的水素化に成功した。世界最高の光学収率99%を達成した。2)TolBINAPとα-ピコリルアミンを配位子とする錯体触媒を用い、第三級アルキルケトン類等のかさ高い置換基をもつケトン類の高エナンチオ選択的水素化に世界で初めて成功した。その高い活性と立体選択性は他の追随を許さない。3)光学活性ジホスフィン配位子と様々なジアミン配位子を構成単位とするルテニウム錯体触媒ライブラリーを構築した。そのうち、DMAPENを配位子とする触媒を用い、アリールグリオキサールジアルキルアセタール類の高エナンチ...
  • 光学活性アルコール類の合成法の開発
    新エネルギー・産業技術総合開発機構：大学発事業創出研究開発事業
    研究期間 : 2004年 -2006年 
    代表者 : 大熊 毅
  • 文部科学省：科学研究費補助金(学術創成研究費)
    研究期間 : 2002年 -2006年 
    代表者 : 野依 良治, 大熊 毅, 斎藤 進, 伊丹 健一郎
     
    光学活性ジホスフィンと1,2-ジアミンをともに配位子とする一連の塩化ルテニウム(II)錯体は,2-プロパノール中,塩基の存在下,様々な単純ケトン類の不斉水素化反応において極めて高い活性と立体選択性を示す。平成18年度は、RuCl_2(diphosphine)(pica)やRuH(h^1-BH_4)(diphosphine)(pica)がt-アルキルケトン類の不斉水素化に有効であることを発見した(pica=α-picolylamine)。これまでかさ高いケトン類の不斉還元におけるアルコール生成物の鏡像体過剰率は不十分であったが、この問題を解決する新しい手法を提供できたといえる。さらに、η^6-arene/N-tosylethelenediamine-Ru錯体が、水素移動型還元のみならず水素化反応、にも有効な触媒前駆体であることを明らかにした。この手法により、非塩基性と酸性、いずれの条件下においても、ケトン類の高効率かっ高選択的な不斉水素化が可能となった。得られた結果は、基質適用範囲を大幅に拡大するとともに、ケトン基質の水素化遷移状態における金属-配位子二官能性機構を改めて支持した。核酸や糖医薬,および液晶材料等の合成において有用な原料となり得るβ-ヒドロキシニトロアルカン化合物やβ-アミノニトロアルカン化合物、およびβ-ヒドロキシカルボニル化合物を,金属を含有しない環境調和型触...
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2003年 -2004年 
    代表者 : 大熊 毅
     
    有機合成における触媒とは、「化学量論的変化に現れずに化学反応を促進する物質」を指す。優れた触媒は同じ反応促進作用を何十万回も繰り返すことができる。しかし、そのような高活性触媒はわずかに知られているだけである。この事実は触媒に高い活性を賦与する科学的原理が不足していることを意味する。本研究者の開発した光学活性ジホスフィン、2,2'-ジフェニルホスフィノ-1,1'-ビナフチル(BINAP)と1,2-ジフェニルエチレンジアミン(DPEN)を配位子とするルテニウム錯体触媒は単純ケトン類の水素化に対して極めて高い活性と立体選択性を示す。この触媒反応の機構を明らかにすることはこれまで知られていなかった一つの原理を導くことになり、化学の発展に大きく貢献するものと考え検討を行った。効率的に活性種を発生する触媒前駆体trans-RuH(η^1-BH_4)(binap)(dpen)を用いて速度論的および構造化学的解析を行うことにより、本水素化反応機構の全容をほぼ明らかにすることができた。すなわち、RuH(η^1-BH_4)型の錯体は容易にBH_4部を解離し、カチオン性錯体[RuH(binap)(dpen)]^+を発生することが質量分析および核磁気共鳴スペクトル分析により明らかとなった。この錯体と分子状水素から得られる18電子ジヒドリド活性種RuH_2(binap)(dpen)は速やかにケトンを還...
  • 新規水素化触媒の開発
    新エネルギー・産業技術総合開発機構：産業技術実用化開発事業
    研究期間 : 2002年 -2004年 
    代表者 : 大熊 毅
  • 金属ナノ粒子を用いる立体選択的水素化反応の開発
    基礎科学研究
    研究期間 : 2004年
  • Development of Stereoselective Hydrogenation Catalyzed by Metal Nanoparticles
    Basic Science Research Program
    研究期間 : 2004年
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2001年 -2002年 
    代表者 : 大熊 毅
     
    本研究者の開拓した光学活性ジホスフィンと1,2-ジアミンをともに配位子とする塩化ルテニウム錯体は、2-プロパノール中、塩基の存在下、様々な単純ケトン類の不斉水素化反応において極めて高い活性と立体選択性を示す。しかし、塩化物錯体を触媒前駆体に用いるため、活性種であるルテニウムヒドリド錯体を発生させるためにアルカリ塩基を添加する必要があり、塩基性条件下で不安定な基質の水素化には制限があった。この問題を解決するために種々検討を行った結果、塩化ルテニウム錯体を水素化ホウ素ナトリウムで処理して得られるRuH(η^1-BH_4)(diphosphine)(diamine)が塩基無添加条件でケトン類の水素化に高い活性を示すことを見い出した。光学活性ジホスフィンに2,2'-ビス(ジ-3,5-キシリルホスフィノ)-1,1'-ビナフチル(XylBINAP)、1,2-ジアミンに1,2-ジフェニルエチレンジアミン(DPEN)を配位子とする錯体を用いて、塩基性条件下で容易に重合生成物を与えるα,β-不飽和ケトンの3-ノネン-2-オンを定量的に対応するアリルアルコールに変換することができた。鏡像体過剰率は99%であった。RuH(η^1-BH_4)錯体を試薬として販売する目的で企業との共同研究を開始した。本反応の機構解明は、水素化に限らず、有機化学反応の触媒設計に新たな指針を与えるものと考え、検討を行った...
  • 文部科学省：科学研究費補助金(特定領域研究(A), 特定領域研究)
    研究期間 : 2001年 -2002年 
    代表者 : 大熊 毅
     
    本研究者の開拓した光学活性ジホスフィンとジアミンを配位子とするルテニウムジクロロ錯体は、アルカリ塩基の存在下、種々の芳香族およびα,β-不飽和ケトン類、アミノケトン類等の水素化に対して極めて高い触媒活性とエナンチオ選択性を示す。この塩化物錯体は、大気中でも安定なため操作性に優れているが、活性種を発生させるために強塩基の添加が不可欠である。したがって、塩基性条件下で不安定なケトン類の水素化には適用が困難であった。本研究では、塩基を添加せずに活性種を発生する触媒前駆体の探索研究を行った。塩化物錯体trans-RuCl_2[(S)-xylbinap][(S,S)-dpen](XylBINAP=2,2'-ビス(ジ-3,5-キシリルホスフィノ)-1,1'-ビナフチル、DPEN=1,2-ジフェニルエチレンジアミン)に水素化ホウ素ナトリウムを作用させることにより、ヒドリド錯体trans-RuH(η^1-BH_4)[(S)-xylbinap][(S,S)-dpen]を得た。この錯体は、塩基無添加条件でケトン類の水素化に対して極めて高い触媒活性とエナンチオ選択性を示した。例えば、アセトフェノンを10万分の1当量の錯体を用い、水素8気圧で水素化すると、反応は7時間で完結し、(R)-1-フェニルエタノールが99%の鏡像体過剰率で得られた。次に、塩基性条件下で容易に異性化するラセミ体α位置換シクロヘ...
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 1999年 -2000年 
    代表者 : 大熊 毅
     
    ケトン類の高活性かつ高エナンチオ選択的水素化触媒の開拓は、学術的および技術的に最重要課題の一つである。本研究者は、光学活性ホスフィンに2,2′-ビス(ジ-3,5-キシリルホスフィノ)-1,1′-ビナフチル(XylBINAP)、ジアミンに1,1-ジ-4-アニシル-2-イソプロピルエチレンジアミン(DAIPEN)を配位子にもつルテニウム錯体触媒を用いることにより、あらゆる鎖状の芳香族ケトン類を高エナンチオ選択的に水素化することに成功した。最高100%の鏡像体過剰率を達成した。例えば、アルキルフェニルケトンの水素化では、アルキル鎖にメチル、エチル、イソプロピル、およびシクロプロピル基をもつ基質に適用できた。ベンゼン環上の2位、3位、あるいは4位にアルキル基、ハロゲン、トリフルオロメチル、メトキシ、ニトロあるいはアミノ基をもつアセトフェノン類も高選択的に水素化できた。従来高エナンチオ選択的還元が困難であった、2,2,2-トルフルオロアセトフェノン類の不斉水素化にも成功した。本水素化触媒は活性も極めて高く、基質/触媒比100,000、水素8気圧の条件でも反応が完結した。非対称ベンゾフェノン類の不斉水素化は、似通った性格をもつ二つの芳香環を識別する困難さに加えて、生成物のベンズヒドロール類が容易に加水素分解されるため、ほとんど報告例がなかった。しかし、本触媒を用いる不斉水素化により、オル...
  • 分子触媒を用いる不斉合成反応の開発
    基礎科学研究
    研究期間 : 1994年
  • Development of Asymmetric Reactions with Molecular Catalysts
    Basic Science Research Program
    研究期間 : 1994年
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1988年 -1989年 
    代表者 : 大熊 毅

教育活動情報

主要な担当授業

  • 大学院共通授業科目（一般科目）：自然科学・応用科学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : product, total synthesis, biosynthesis, enzymology, chemical biology, drug discovery
  • 応用化学特別講義
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 総合化学院
    キーワード : product, total synthesis, biosynthesis, enzymology, chemical biology, drug discovery
  • 有機反応・構造論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 総合化学院
    キーワード : 分子軌道，化学結合，反応中間体，立体化学，分子認識，分子集合体，ペリ環状反応，Woodward-Hoffmann則，環化付加反応，電子環状反応，シグマトロピー転位，グループ移動反応
  • 先端総合化学特論Ⅱ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 総合化学院
    キーワード : product, total synthesis, biosynthesis, enzymology, chemical biology, drug discovery
  • 工学特別講義
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : product, total synthesis, biosynthesis, enzymology, chemical biology, drug discovery
  • 有機化学Ⅳ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 有機化学、アミン、複素環、ペリ環状反応
  • 有機化学Ⅲ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : カルボニル化合物、求核付加反応、α-置換反応、縮合反応
  • 物質変換工学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 有機合成，有機材料，化学プロセス，反応器設計，生体材料，高分子材料，分子機能，無機材料，複合材料，電子材料，光機能材料

大学運営

学内役職歴

  • 2016年4月1日 - 2018年3月31日 教育研究評議会評議員
  • 2016年4月1日 - 2018年3月31日 大学院総合化学院長

委員歴

  • 2023年04月 - 現在   応用化学部門・総合化学院   代議員
  • 2023年03月 - 現在   日本化学会北海道支部   監事
  • 2021年04月 - 現在   Elsevier   Comprehensive Chirality 2nd Edition Volume Editor
  • 2021年03月 - 現在   Catalysts   Editorial Board Member
  • 2021年02月 - 現在   有機合成化学協会北海道支部   監事
  • 2020年04月 - 現在   フロンティア化学教育研究センター（北海道大学大学院工学研究院）   核磁気共鳴装置管理責任者
  • 2017年08月 - 現在   日本学術振興会(JSPS)   特別研究員等審査会専門委員、卓越研究員候補者選考委員会書面審査員及び国際事業委員会書面審査員・書面評価員
  • 2015年04月 - 現在   NEDO   分野横断的公募事業に係る事前書面審査員（ピアレビュア）
  • 2013年04月 - 現在   フロンティア化学教育研究センター   センター長
  • 2010年 - 現在   万有札幌シンポジウム   組織委員
  • 2021年04月 - 2023年03月   アドミッションセンター（北海道大学）   総務部門員
  • 2020年04月 - 2023年03月   有機合成化学協会   高砂香料国際賞「野依賞」選考委員
  • 2022年03月 - 2023年02月   日本化学会北海道支部   支部長
  • 2021年04月 - 2022年03月   日本化学会   日本化学会 2021年度学術賞・進歩賞分野別選考委員会委員
  • 2020年04月 - 2022年03月   総合化学院（北海道大学）   学生委員会委員
  • 2021年02月 - 2022年02月   日本化学会北海道支部   副支部長
  • 2020年10月 - 2021年09月   応用化学コース（北海道大学大学院工学研究院）   就職担当教員
  • 2020年04月 - 2021年03月   総合化学院（北海道大学）   代議員
  • 2019年04月 - 2021年03月   日本化学会   学会賞選考委員
  • 2018年04月 - 2021年02月   有機合成化学協会   代議員
  • 2019年02月 - 2021年01月   有機合成化学協会 北海道支部   支部長
  • 2007年04月 - 2020年03月   高分解能核磁気共鳴装置研究室   責任者
  • 2017年05月 - 2019年05月   日本化学会   本部理事
  • 2017年04月 - 2019年03月   有機合成化学協会   北海道支部副支部長
  • 2015年10月 - 2018年09月   北海道大学触媒科学研究所   評価委員会委員
  • 2017年04月 - 2018年03月   有機合成化学区協会   支部推薦委員会委員
  • 2007年04月 - 2018年03月   有機合成化学協会   北海道支部 常任幹事   有機合成化学協会
  • 2014年04月 - 2015年03月   北海道大学触媒化学研究センター   協議委員会委員
  • 2010年04月 - 2011年03月   北海道大学大学院工学研究院   有機プロセス工学部門長
  • 2007年 - 2010年   日本化学会   北海道支部 環境安全担当幹事   日本化学会
  • 2006年04月 - 2007年03月   北海道大学大学院工学研究科   有機プロセス工学専攻長
  • 2006年04月 - 2007年03月   北海道大学工学部   応用化学コース長
  • 2006年04月 - 2007年03月   北海道大学工学部   応用理工系学科長

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