2018 Fiscal Year Research-status Report
配位子による位置選択性制御を活用した新規触媒反応の開発と多置換化合物合成への展開
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17K08214
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
山口 深雪 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (70548932)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 配位子 / パラジウム / 位置選択性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでに、基質捕捉型配位子であるジヒドロキシターフェニルホスフィン(DHTP)を開発し、様々な位置選択的反応に用いてきた。DHTPとパラジウムから成る触媒を用いると、入手容易なジクロロアニリン類と末端アルキンのオルト位選択的薗頭カップリングと環化によりクロロインドールが得られることを既に報告している。また、クロロアレーンを用いるN-無置換インドールのC－Hアリール化を検討し、本触媒を用いるとインドールのC3位でC－Hアリール化が選択的に進行し、C3-アリール化体が得られることを見出した。一方、DHTP以外の配位子では、N1位選択的に反応が進行しN-アリール化体を得た。本合成法により、様々なクロロアレーンをインドールのC3位に導入した。さらに興味深いことに、3-メチルインドールを基質として用ると中程度の収率ながらC3―二置換インドレニンが得られた。
そこで、今年度はC3―二置換インドレニン類の合成についてより詳細に検討を行い、反応条件の最適かを行うことで基質一般性を拡大させることができた。また、インドールの2位に置換基を有する基質は、これまでの反応条件では収率が高くなかったことから、反応条件を精査したところ、収率を大幅に向上させることができた。これにより、Pd－DHTP触媒を用いるN無置換インドール類のC3位アリール化の基質一般性を拡大させることができた。
さらに、クロロアレーンを用いるN-無置換インドールのC3位選択的C－Hアリール化の反応開発で得た知見を基に、クロロアレーンを用いるピロールの位置選択的アリール化の検討を行った。その結果、適切な配位子を選択することにより、N－無置換ピロールのC2位選択的アリール化およびC3位選択的アリール化が可能であることを見出した。本反応は様々なN－無置換ピロール類およびクロロアレーン類に適用可能であることも明らかにした。
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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
今年度は、パラジウム―DHTP触媒を用いる位置選択的反応の開発の一環として、同触媒を用いるクロロアレーンを用いる3-メチルインドールのC3位選択的C－Hアリール化によるインドレニン合成ついてさらに検討を行い、得られた成果を学会発表した。また、これまで収率が低かったインドールの２位に置換基を有する基質についてもさらに反応条件を検討することで収率を向上させることができた。DHTP以外の他の配位子を用いる反応の結果との比較を行い、これらの合成や反応は基質捕捉型配位子DHTPを用いることで初めて可能となることを示すことができた。
さらに、クロロアレーンを用いるN-無置換インドールのC3位選択的C－Hアリール化の検討結果を基に、インドール以外の基質を用いる反応についても検討を行い、ピロールにおいて位置選択的に反応が進行することを見出した。用いる配位子を替えることでひとつの原料化合物からC2位アリール化体およびC3位アリール化体を作りわけることが可能である。
平成3１年度には、これらの反応についてより詳細に検討を行い、基質一般性の拡大を目指す。また、得られた化合物をさらに変換して多用な置換パターンを持つインドール誘導体及びピロール誘導体を合成する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は以下の項目について検討を行っていく。
（１）パラジウム―DHTP触媒を用いるN-無置換インドールのC3位選択的C－Hアリール化について、現在の反応条件では低収率にとどまっている基質について、最適化した反応条件を用いて基質一般性の検討を行う。また、医薬品を含む種々のクロロアレーン類との反応を行い、基質一般性の拡大を目指す。反応機構の解明については、NMRや質量分析法を用いた反応中間体の検出を引き続き検討する。また、速度論的検討も行う。加えて、3-置換インドールからのC3二置換インドレニン合成の反応条件の最適化と基質一般性の検討を行う。
（２）ピロール類の位置選択的アリール化について、基質一般性の検討を行う。様々な置換パターンを持つピロール類を基質として用いた場合にそれぞれについて位置選択的に反応が進行する反応条件を見出していく。また、医薬品を含む種々のクロロアレーン類との反応を行い、基質一般性の拡大を目指す。さらに、得られた多置換ピロールを変換し、多置換ピロリジン類などの合成を目指す。
（３）これまでに開発した位置選択的反応を活用し、様々な多置換ベンゾフラン類やインドール類、ピロール類の合成を行う。複数の合成ルートを検討することで、１つのルートのみでは達成できない多様な置換パターンを有するベンゾフラン類、インドール類、ピロール類を得ることを目指す。
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| Causes of Carryover |
（理由）
平成30年度は、研究室にすでにあった試薬類やガラス器具、装置などを活用して研究を行うことができたため、これらを購入した金額が当初の予想よりも少なくなった。また、支出のほとんどが試薬類や消耗品であり、それらについても当初の予想よりも支出が少なかった。また、平成30年度はこれまでの研究成果を学会において発表する機会が少なかった。
（使用計画）
平成31年度はこれまでの研究をさらに発展させるため、実験を行うにあたり必要となる様々な試薬類、ガラス器具、装置などを購入する予定である。また、得られた成果を論文として発表するための英文校正の費用にも充てる予定である。加えて、平成30年度に得られた研究成果について積極的に様々な学会に参加して発表していく計画であり、学会参加費および旅費として支出したいと考えている。
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Research Products
(7 results)
