2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of Chiral Ligand Containing Indazole Ring and Its Application to Dynamic Kinetic Resolution
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18K06560
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| Research Institution | Musashino University |
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Principal Investigator |
廣谷 功 武蔵野大学, 薬学部, 教授 (70192721)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | インダゾール / 不斉配位子 / ベンザイン / クロスカップリング / 不斉アリル化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インダゾール環を有する化合物を機能性物質開発への応用例の報告は少ない．そこで，インダゾール環を有する効率的な不斉配位子の開発を目的として検討を行って来た．
効率性の観点からベンザインを経由するインダゾール環を構築する手法に着目した．ベンザインと2-bromobenzaldehydeとN-tosylhydrazineから合成したヒドラゾンを反応させることにより，付加環化反応とトシル基の脱離反応を伴う芳香化が一挙に進行し，3-(2-bromophenyl)indazoleを良好な収率で合成することができた．続いて，CuIを触媒とするdiphenylphosphine oxideとのクロスカップリング反応を行い，ジフェニルホスフィンオキシド単位を導入することに成功した．
2019年度までの研究結果により，1-benzyl-3-[(2-diphenylphosphino)phenyl]indazoleがアリル化反応を加速させる加速させる配位子になり得ることを明らかにすることができたので，2020年度は1位に不斉炭素を導入することを検討した．3-[(2-Diphenylphosphsphoryl)phenyl]indazoleの1位の窒素原子をメタンスルホニル化後，光学活性な1-phenylethanolを用いて，1位にフェネチル基の導入を試みた．様々な反応条件を検討した結果，40%程度の化学収率で目的としなくて化合物を得ることができる反応条件を見出したが，光学純度は41%e.e.程度まで低下し，相当量がラセミ化していることが明らかになった．そこで，収率の向上とラセミ化しない化合物を合成するために，光学活性な(2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methanolを導入することを検討し，合成に成功した．この化合物の不斉配位子としての機能は検討中である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
必要な官能基を有するインダゾール環を一挙に構築する反応条件を確立できたこと，インダゾールのC3位に結合している芳香環のオルト位にジフェニルホスフィノ基をもつ化合物を合成する方法を確立できたことは，本研究を実践する上では大きな成果であると考えている．また，合成に成功したモデル化合物ではパラジウム触媒のアリル化反応を大幅に加速することが明らかになったことから，デザインした化合物を配位子として機能させることが期待できる予備的な知見を得ることができたと考えている．
１位の窒素原子へのアルキル化が予想以上に困難であり，予想以上にラセミ化することが明らかになり，当初予定していた化合物の合成を断念した．2020年度は導入する置換基の構造を変更して検討を行った．来年度は合成した化合物の不斉配位子としての昨日を精査する予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの進捗状況にも記載したように，基本骨格の簡易合成とC3位に結合している芳香環の官能基化に成功していること，モデル化合物を用いた検討結果から，目的とした化合物は配位子として機能することが期待できる．本研究の目的は，インダゾール環を有する化合物を触媒的な不斉反応に用いることなので，今後はN1位への不斉炭素を有する置換基の効率的導入法の開発が解決すべき問題となる．本研究を企画した時点では，１位に導入する不斉炭素を有する置換基の最適化を簡便に行える様に，不斉源の導入はインダゾール環を構築後に行うことを考えていた．しかし，導入の際の光学純度の低下を避けることができないことが明らかになったため，導入する置換基を変更して検討を続ける予定である．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの感染拡大のために，昨年度4月から7月まで学部学生の登校禁止措置や教員の出勤時間の短縮などの措置が取られたため，研究活動を予定通り実施することが困難だったため，予定していた物品の購入も行うことができなかったため．
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