2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Highly Efficient Methods for Introduction of Boryl Groups for Synthesis of Boron-cotaining Functional p-Electoron Materials
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16K13987
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石山 竜生 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00232348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関 朋宏 北海道大学, 工学研究院, 助教 (50638187)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機能性有機材料 / 炭素ー水素結合の活性化 / ジメシチルボリル化 / ベンゾフラン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．ジメシチルボリル化剤
ジメシチルボリル化剤としては、ジボロン、ヒドロボラン、およびシリルボランを利用する予定であるが、中には新規化合物も含む 。これらを効率よく合成する手法を開発するとともにそれらの反応特性を検討した。その結果、本反応にはシリルジメシチルボランが有効であることを明らかにした。
２．反応条件
これまでの芳香族炭素―水素結合の直接的ジアルコキシボリル化では、ベンゼン環上の置換基の立体効果を利用する位置選択的な反応においてはイリジウム/2,2'-ビピリジン系触媒の有効性が、また、置換基のキレーション効果を利用するオルト位選択的な反応においてはイリジウム/単座型ホスフィンおよびアルシン系触媒の有効性が、これまでの申請者の検討により明らかになりつつある。反応剤の選択も重要であるが、これらの知見を踏まえた上でより汎用性が高くかつ高位置選択的なジメシチルボリル化を実現するための反応条件(触媒前駆体、配位子、溶媒、添加物、温度など) を芳香族炭素―水素結合の直接的ジアルコキシボリル化で高い反応性を示すベンゾフランを用いて精査した。その結果、シリルジメシチルボランを用いたベンゾフランの芳香族炭素－水素結合の直接ジメシチルボリル化反応が、NHCカルベン配位子を有するイリジウム触媒により、2位選択的に収率よく進行することを明らかにした。
３.「同ー基質でも異なる触媒前駆体/配位子系を用いることによる異なる位置での高選択的なホウ素化」の実現は難しかったものの、ベンゾフランの芳香環上に電子供与基であるアミノ基およびアルコキシ基を有する基質、電子求引基であるクロロ基を有する基質、および嵩高いアントラセニル基を有する基質でも、対応する2-ホウ素化体を高選択的に与えることを見出した。
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