2015 Fiscal Year Annual Research Report
新規カチオンプール法の創製と連続的分子変換への応用
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15J00026
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
林 竜太朗 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 電解酸化 / カチオン / C-H 官能基化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ベンジル位C-H結合と芳香族C-H結合のクロスカップリングは官能基化をすることなく芳香族炭素と脂肪族炭素をつなぐ反応として環境的にも経済的にも望まれている。そこで本研究者は電解酸化によるベンジル位C-H結合の活性化を利用した開発に取り組んでいる。電解酸化を発生させたベンジルカチオンは通常は蓄積不可能であるが、適切な安定化剤を用い等価体として蓄積した後、求核剤との反応を集積化することで従来では達成困難な分子変換が可能になると期待できる。まず本研究者は電解酸化を用いたベンジルカチオン等価体の蓄積に取り組んだ。その結果、電子豊富なトルエン誘導体をスルフィルイミン存在下に電解酸化するとアミノスルホニウムイオン中間体を得、これをベンゾフランと反応させると目的とするカップリング体が効率よく生成することが分かった。これまで報告されているベンジル位C-H結合と芳香族C-H結合のクロスカップリングでは酸化されやすいトルエン誘導体と酸化されにくい求核剤の反応に限られるなどの制限があった。本手法は安定化剤であるスルフィルイミンの酸化電位が高いため、種々のトルエン誘導体を利用できる。さらに、求核剤が酸化されにくいものに限定されることもなく、様々な組み合わせのカップリング反応を行うことができる。また本手法を用いてPTPase阻害薬を従来法より短ステップ、高収率で合成し、本手法が有機合成における効率的な合成ルートを与えることを明らかにした。
また本研究で開発したアミノスルホニウムイオンはヨウ化テトラブチルアンモニウムで処理すると対応するベンジルアミンへと変換できることも明らかにした。C-H結合のアミノ化は過剰量の炭素基質が必要となる、反応性の高い窒素源を用いる必要があるなどの制限が多く、本手法はベンジル位のC-Hアミノ化の強力な手法となることが期待される。
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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
本来は不安定であるカチオン種をその等価体として蓄積した後、化学反応により目的の生成物を得るという形式の反応を行い、当初の予定通りの成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の第一歩としてベンジルカチオンの蓄積を行った。今後は別のカチオン種の蓄積を行い様々な分子変換への適用を目指し、また連続分子変換への応用を行いたいと考えている。
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