2015 Fiscal Year Research-status Report
高活性な三価ヨウ素試薬の創製とメタルフリー環化付加反応による複素環合成法の開発
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15K07852
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
齊藤 亜紀夫 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10339103)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超原子価ヨウ素 / アルキン / ニトリル / イミダゾール / オキサゾール / メタルフリー / 有機触媒 / アトムエコノミー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は下記の研究課題について検討を行い、以下のような研究成果が得られた。
1)高活性なイミノヨーダンを用いる[2+2+1]型イミダゾール合成法：申請者が以前に開発した「N-トシルイミノ-フェニルヨーダン（PhINTs）を用いるアルキンとニトリル、窒素原子の[2+2+1]環化付加型反応」は、かさ高いアルキンに対して適用でできない点で問題点を残していた。そこで、本反応の基質一般性の拡大を目指して、イミノヨーダンの芳香環上に電子吸引性基を導入し、ヨウ素の親電子性が向上した高活性なイミノヨーダンの創製について検討した。その結果、N-トシルイミノ-ペンタフェニルヨーダン（C6H5INTs）を用いることにより、以前の手法で合成可能であったイミダゾールの収率が向上しただけでなく、かさ高いアルキンからも対応するイミダゾールが得られることが明らかとなった。
2)三価ヨウ素触媒による[2+2+1]型オキサゾール合成法：申請者が以前に開発した「三価ヨウ素試薬を用いるアルキンとニトリル、酸素原子の[2+2+1]環化付加型反応」は、ヨウ素試薬を化学両論量以上必要としていたため、アトムエコノミーやステップエコノミーの向上を目指して、触媒前駆体であるヨウ化アリールと共酸化剤から発生する三価ヨウ素触媒を用いる手法について検討した。その結果、ヨードベンゼンあるいは4-クロロ-ヨードベンゼンとメタクロロ過安息香酸を用いることにより、[2+2+1]環化付加型反応が温和な条件下、高位置選択的に進行し、種々のオキサゾール化合物が以前の手法と遜色なく、同程度の収率で得られることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成27年度は、当初予定の「高活性なイミノヨーダンの迅速合成法の開発」を行うことなしに、「高活性なイミノヨーダンを用いる[2+2+1]型イミダゾール合成法」を開発できたため、平成28年度に予定していた「三価ヨウ素触媒による[2+2+1]型オキサゾール合成法の開発」も達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度開発予定の「三価ヨウ素触媒による[2+2+1]型イミダゾール合成法」の触媒サイクルの理論は、平成27年度に計画していた「高活性なイミノヨーダンの迅速合成法」に応用可能であることから、これらの研究計画を平行して行う。また、高活性なイミノヨーダンの創製に成功したため、平成29年度に予定している「他の環化付加型反応による複素環合成法」の開発にも着手する。
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| Causes of Carryover |
平成27年度に予定していた「高活性なイミノヨーダンの迅速合成法」の開発を行うことなしに、高活性なイミノヨーダンの創製ができ、「高活性なイミノヨーダンを用いる[2+2+1]型イミダゾール合成法」の開発が行えたため、平成27年度に未使用な金額が出来た。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度に開発予定の「三価ヨウ素触媒を用いる[2+2+1]型イミダゾール合成法」の触媒サイクルの理論は、「高活性なイミノヨーダンの迅速合成法」に応用可能であることから、これらの計画を平行して実施するため、平成27年度の未使用額を平成28年度助成金と合算してこれらの課題の消耗品費（主に試薬）に使用する。
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