| Project/Area Number |
23K23340
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| Project/Area Number (Other) |
22H02072 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
橋本 卓也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (20437198)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
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| Keywords | 有機合成 / アミノ化 / 窒素官能基化 / 反応剤 |
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| Outline of Research at the Start |
様々な有機分子の任意の位置に望みの立体化学で、その化合物の物性を大きく変化させる極性官能基を導入する方法は、創薬や材料科学での物質機能の迅速な最適化を可能にします。すなわち研究開発期間の短縮や高性能分子の発見を可能にします。本研究ではそのような新技術として、有機分子に窒素官能基を導入する方法論を試薬デザインに焦点をあて実現します。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は最近、優れた窒素官能基化反応剤となりうる物質、N－（フルオロスルホニル）カルバミン酸エステルを発見した。本研究はこの極めて単純な構造で合成も簡単かつ安定な反応剤を軸としたユニバーサルな窒素官能基化法を確立することを目的としている。ユニバーサル（使い易く、汎用性と実用性を兼ね備える）になりうる根拠を研究開始当初から二つ持っており、ひとつはいくつかの反応形式で芳香環やアルケンなどの窒素官能基化に成功しつつあること、もうひとつは生成物のアミンやスルホンアミドといった有用窒素官能基への単工程誘導化に目途がついていることである。反応剤のバリエーションを拡げる研究、触媒化学・光化学・電気化学といった方法論を多角的に取り入れた反応開発、生成物誘導化法開発を推進することとした。
２年目は、電気化学手法によるN－（フルオロスルホニル）カルバミン酸エステルを用いた芳香環の直接アミノ化法ならびに、アルケンのオキシアミノ化を重点的に検討した。いずれもすでに1年目に予備的成果が得られていたため、研究は順調に進捗した。前者については、50を超えるヘテロ芳香環を含む多数の芳香環の直接アミノ化法として確立した。特筆すべき発見として、N－（フルオロスルホニル）カルバミン酸エステルと芳香環それぞれの酸化電位ギャップが小さいと反応が良好に進行するという事実を見出した。これによりニトロベンゼンのような求電子的アミノ化に適さないとされていた基質でさえもアミノ化できる条件を見出した。現在論文発表に向けたデータ取り纏めを行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目は芳香環もアミノ化を着実に進展させることが最重要課題であった。そのような中、見出されたN－（フルオロスルホニル）カルバミン酸エステルを用いた電解芳香族アミノ化は幅広い基質に適用できることが確認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
最難関課題として、1年目に確立したアルケンのアミノヘテロ官能基化の不斉化ならびに、不活性sp3C-H結合のアミノ化に取り組む。１，２年目に行った試行実験によって問題点の把握はできており、今後それら問題を解決することで課題達成を目指す。
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