2017 Fiscal Year Annual Research Report
不活性結合活性化による高難度精密有機合成反応の創出
| Project Area | Precise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions |
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| Project/Area Number |
15H05799
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中尾 佳亮 京都大学, 工学研究科, 教授 (60346088)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 触媒 / 不活性結合活性化 / 高難度分子変換 / 遷移金属 / ルイス酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機分子にユビキタスなC-H，C-C，C-N，C-O結合を活性化して直截的に官能基化する反応は，従来のように事前の官能基化の必要がないため，原子およびステップ効率の観点からきわめて有用である。これら不活性結合の活性化・変換は，近年世界中で活発に研究されている。様々な遷移金属触媒を用いる多様な反応が報告されているが，それらの多くは，遷移金属に配位子として作用する特殊な配向基を必要としたり，分子構造の歪みの解放を利用するものである。本研究では，配向基や歪みなど「基質の工夫」に頼ることなく，「触媒の工夫」によって不活性結合の直截的変換を実現することを目指す。平成29年度は，新しいC-N結合官能基化として，ニトロアレーンをアリール求電子剤とするBuchwald-Hartwigアミノ化反応および脱ニトロ化反応が，Pd/Brettphos触媒によって進行することを見出した。Buchwald-Hartwig アミノ化反応は，医農薬，機材料に多く含まれるアリールアミン構造の合成に，実験室レベルから工業規模まで汎用される極めて有用な炭素－窒素結合形成反応である。従来，求電子剤として用いられるハロゲン化アリールは，芳香環のニトロ化，ニトロ基の還元，ジアゾ化，Sandmeyer 反応を経て合成されることが多い。したがって，原子およびステップ効率の観点から，ニトロヘテロアレーンを直接反応させる本研究成果は，多置換アリールアミンの合成プロセスの短工程化に大きく貢献するものと期待できる。一方．ニトロアレーンの還元反応は，通常アニリン誘導体を与えるが，本研究成果では，これまでに例のない新形式のニトロアレーンの還元反応であり，有機合成に新たな分子変換を供するものとして注目に値する。
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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
C-H，C-C，C-N，C-O結合を活性化して直截的に官能基化する新しい反応の創出を目指す中で，平成28年度に見出した新しい知見をさらに発展させる研究成果であり，我々が独自に切り拓いたニトロ化合物の新しい有用性をさらに発展させる期待通りの進捗が得られたものと判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ニトロ化合物の変換に，より高活性な触媒を創出する。また，ニトロアレーン以外のC-N結合官能基化反応を検討する。
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