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エステル転位反応を起点とする芳香族化合物の網羅的合成法と触媒開発

Research Project

Project/Area Number 19J23358
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

大北 俊将  早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords芳香族エステル / パラジウム触媒 / リン配位子 / 置換基移動反応 / ホスフィン配位子 / 置換基転位反応
Outline of Research at the Start

人類の最小機能単位、「分子」をつなぐ方法として、医薬品や有機電子材料の合成などにも頻用されるクロスカップリング法がある。近年では安価で入手容易なエステル化合物を原料に用いたカップリング反応が注目を集めている。この手法を拡張し、より自在な分子構築を可能とするべくエステル転位反応を着想した。転位反応とクロスカップリング反応を組み合わせれば、一種類のエステルから幾多の化合物を網羅的に合成可能となる。精密にデザインした分子触媒を開発し、この非線型変換反応を達成する。

Outline of Annual Research Achievements

芳香環上の置換基が移動する転位反応(置換基移動反応)は、多様な置換様式をもつ芳香族化合物の合成法となりうるが、その報告例は少ない。最近、当研究室ではパラジウム触媒を用いることで、芳香環上のエステル基が移動するエステル転位反応を見いだした。また、本反応と、過去に我々が開発したエステルカップリング反応を組み合わせたエステル転位/カップリング手法により、一種のエステルから複数の芳香族化合物を合成することに成功した。しかしながら、エステル転位反応には基質一般性にやや課題を残した。本研究では、広範な芳香族エステルに対する自在な転位制御を目的とし、現状の最適リン配位子であるdcypt[3,4-ビス(ジシクロヘキシルホスフィノ)チオフェン]の分子構造を改変した新規配位子の設計に取り組んでいる。本年度は昨年度に引き続き、電子的および構造的に非対称な配位子としてP,N-配位子の合成に着手した。しかしながらチオフェン骨格への窒素原子導入が困難であり、P,N-配位子の合成には至らなかった。そこで、異なる非対称配位子としてBuchwald配位子の合成を計画した。チオフェン骨格に対し嵩高いアリール基を導入すべく、種々のクロスカップリング条件を適用したが、カップリング体を得ることはできなかった。最後に単純な非対称二座リン配位子としてジフェニルホスフィノ基(PPh2)とジシクロヘキシルホスフィノ基(PCy2)をもつ配位子を合成し、エステル転位反応に用いたが、エステル基が転位した化合物は得られなかった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Pd-Catalyzed Denitrative Intramolecular C-H Arylation2019

    • Author(s)
      Kitty K. Asahara, Toshimasa Okita, Ami N. Saito, Kei Muto, Yoshiaki Nakao, Junichiro Yamaguchi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Issue: 12 Pages: 4721-4724

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01593

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Hydrogenation and Borylation of Alkyl Chlorides using Zirconocene and Photoredox Catalysis2022

    • Author(s)
      ○Toshimasa Okita, Keisuke Tanaka, Kazuhiro Aida, Eisuke Ota, Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Dechlorinative Functionalization of Alkyl Chlorides using Zirconocene and Photoredox Catalysis2022

    • Author(s)
      ○Toshimasa Okita, Keisuke Tanaka, Eisuke Ota, Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Denitrative Dibenzofuran Synthesis via C-H Activation2020

    • Author(s)
      Toshimasa Okita, Kitty K. Asahara, Ami N. Saito, Myuto Kashihara, Kei Muto, Yoshiaki Nakao, Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      Nanyang Research Conference on Synthetic Chemistry and Catalysis,
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Denitrative Dibenzofuran Synthesis via C-H Activation2019

    • Author(s)
      Toshimasa Okita, Kitty K. Asahara, Ami N. Saito, Myuto Kashihara, Kei Muto, Yoshiaki Nakao, Junichiro Yamaguchi
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry (ISHC) Congress,
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 早稲田大学理工学術院 山口純一郎研究室 | Publication

    • URL

      http://www.jyamaguchi-lab.com/publication

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] ORCID | Toshimasa Okita

    • URL

      https://orcid.org/0000-0002-2950-6844

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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