2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of hypervalent iodine catalysis for synthesis of heterocycles concomitant with introduction of carbon functional groups(Fostering Joint International Research)
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16KK0199
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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), 教授 (10339103)
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| Project Period (FY) |
2017 – 2021
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| Keywords | 超原子価ヨウ素 / アルキン / 複素環化合物 / 芳香族化合物 / 環化反応 / 官能基化反応 / カップリング反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、複素環化合物のメタルフリーかつ効率的な炭素官能基導入型合成法を指向して、超原子価ヨウ素触媒による環化―炭素官能基化反応（課題①：プロパルギルアミド誘導体の反応、課題②：他のアルキン類の反応）及び芳香環が連結する環化付型加反応（課題③）の開発を目的とする。昨年度に引き続き、これらの課題について検討し、ヨウ化アリール触媒前駆体とSelectfluor類縁体からDMSO存在下で発生する超原子価ヨウ素触媒を利用することによって、種々のプロパルギルアミド誘導体と芳香族化合物との環化―カップリング反応の開発に成功した（課題①）。本反応の機構に関する詳細な解析から、DMSOとSelectfluor類縁体から形成される六価硫黄化合物が酸化活性種として超原子価ヨウ素触媒の発生に関与し、DMSO非存在下で観察されていた副生成物の生成を抑制できることが明らかとなった。また、本触媒系が2-アルキニル-1,3-ジカルボニル化合物と芳香族化合物との環化―カップリング反応に対しても適用できることも見出し、炭素官能基導入型フラン合成に関する有益な知見を得ることができた。さらに、六価硫黄化合物を酸化剤とする超原子価ヨウ素合成法の開発に取り組んだ他、炭素官能基導入型合成法に有効な超原子価ヨウ素試薬の創製も行った（課題①-③）。これらの課題と平行して、電解酸化法を利用した超原子価ヨウ素触媒反応についても引き続き検討し、プロパルギルアミド誘導体の環化―酸素官能基化反応の最適条件を見出した。電解酸化法はSelectfluor類縁体のような酸化剤と対照的に、酸化剤由来の反応残差を排出しないこと、酸化剤に基づく副反応を軽減できることから、この環化―酸素官能基化反応を炭素官能基導入型合成法に応用することによって、これまでに適用できなかった基質も対象とする低環境負荷な手法になることが期待される。
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[Int'l Joint Research] ミネソタ大学ダルース校(米国)2019
Year and Date
2019-05-12 – 2019-09-21
Country Name
U.S.A.
Counterpart Institution
ミネソタ大学ダルース校
Co-investigator Overseas
Victor V. Zhdankin
Department
化学科
Job Title
教授
Change Date
2018年05月09日
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[Int'l Joint Research] トムスク工科大学(ロシア連邦)2018
Year and Date
2018-08-28 – 2018-10-13
Country Name
RUSSIA FEDERATION
Counterpart Institution
トムスク工科大学
Co-investigator Overseas
吉村 祥
Department
化学／生物医工学研究科
Job Title
教授
Change Date
2018年05月09日
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