2016 Fiscal Year Annual Research Report
Catalytic regioselective hetero-functionalizaiton of arenes
| Project/Area Number |
15K17821
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
村上 慧 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI), 特任准教授 (90732058)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 芳香族アミノ化 / 光触媒 / 窒素ラジカル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度も引き続き芳香環の触媒的直接的アミノ化を目標として研究を行った。すでに報告している銅触媒と2,2’-ビピリジンのそれぞれ6,6’位にメチル基を有する6,6’-ジメチル-2,2’ビピリジン（6,6’-Me2bpy）配位子を用いたイミド化の反応機構について、計算化学を用いて詳細に検討した。その結果、イミジルラジカルが活性種として生じていることが明らかになった。また計算化学的手法によって、反応位置を見積もることも可能になった。
この知見を元に、新しく光反応に着目して、触媒反応開発を行った。反応系を設計するにあたり、窒素上にハロゲンをもたない単純なスルホンイミドを用いる酸化的な反応条件の検討を重点的に行った。検討の結果、適切な超原子価ヨウ素分子を酸化剤として用いることにより、ルテニウム触媒存在下、青色光を照射すると、単純なスルホンイミドから活性種であるイミジルラジカルが発生し、芳香族の直接イミド化が進行することが明らかになった。本反応の適用範囲は広く、様々な多環芳香族炭化水素やヘテロ芳香環を高い位置選択性でイミド化することができた。さらに、これまでの銅触媒イミド化反応では導入できる置換基がジフェニルスルホンイミドに限られていたが、本手法を用いることにより、様々なスルホンイミド基の導入が可能になった。これにより得られた芳香族スルホンイミドはエチレンジアミンと反応することにより、スルホンアミドに誘導可能である。電気化学的手法を用いて反応機構の解析を行い、詳細な情報を得た。
|
