機能性キラル対アニオン導入を基軸とする触媒的不斉Ｃ－Ｈ官能基化反応の開発

Research Project

Project/Area Number	18J11897
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	Chemical pharmacy
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	佐竹瞬 (2018) 北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)
Research Fellow	佐竹瞬 (2019) 北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY)	2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords	C-H官能基化 / 触媒的不斉合成 / 遷移金属錯体 / 有機分子触媒
Outline of Annual Research Achievements	前年度に報告した、CpRh(III)/キラルジスルホナートハイブリッド触媒を用いる、2-フェニルピリジン誘導体を基質とした、不飽和ケトンへの不斉C-H共役付加反応ついて、反応機構解析研究を進めた。重水素ラベル化した反応基質を用いることで、触媒的なC-H結合活性化に伴って生じるプロトンの挙動を調査した。その結果、ハイブリッド触媒では位置選択的かつ立体選択的なプロトンの移動を確認できた。また、ハイブリッド触媒と通常のCpRh(III)触媒を用いた場合とで、速度論的同位体効果 (KIE) の有無を調査したところ、ハイブリッド触媒を用いた時のみKIEが観測された。さらに、速度論解析を進めた結果、ハイブリッド触媒に対しての一次反応であることが明らかとなり、反応基質である不飽和ケトンに対しての反応次数は一次以下となった。過剰量の2-フェニルピリジン誘導体が存在した場合には、目的の反応とは異なる反応中間体を形成することも示唆された。以上の機構解析実験により、ハイブリッド触媒はプロトン化の過程に大きく寄与していると判断され、機構解析研究に準じた推定反応機構の提唱に至った。上記と並行し、ハイブリッド触媒の適用拡張研究の一環として、インドール誘導体を基質とした不斉C-H共役付加反応の開発研究に取り組んだ。様々なインドール誘導体を用いた場合でも、良好なエナンチオ選択性で目的とする付加体が得られた。また、以前の反応基質と比較して反応性に富んでいたことから、触媒量の低減にも成功した。
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。