2019 Fiscal Year Annual Research Report
Organic synthesis by means of breaking aromaticity via reduction
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19H00895
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
依光 英樹 京都大学, 理学研究科, 教授 (00372566)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 芳香環破壊 / 還元 / 求核置換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで困難であったヘテロ芳香環を切断する新手法を開発し、芳香環メタモルフォシスに飛躍的発展をもたらすべく研究を行ってきた。これまでに大きく分けて二つの成果を得ている。
１）ヘテロ芳香環の還元的切断に基づく芳香環メタモルフォシス：N-フェニルインドールに対しリチウム粉末を作用させると、インドール環が還元的に開裂し、対応するジアニオン種が生じる。これをホウ素求電子剤で捕捉することで、ベンゾアザボリンを合成する手法を確立した。この手法を芳香環メタモルフォシスの新方法論の一つに加えることができた。その他のヘテロ芳香環については難航しているが、いくつかの新しいアプローチを試みている。
２）ヘテロ芳香環への求核付加を足がかりとする芳香環メタモルフォシス：ジベンゾチオフェンジオキシドに対してアルキルアミンを塩基性条件で作用させると、対応するN-アルキルカルバゾールが効率よく得られることを明らかにした。また2-フェニルエチルアミンを求核剤とし、反応条件をより塩基性にすると、N-アルキルカルバゾールが生じた後にE2脱離を経て、無保護のN-Hカルバゾールを合成できることも見つけた。芳香環メタモルフォシスの基質一般性を拡張する成果である。またこの過程で、シリルリチウム種が高い求核性を有し、アルキンに対して二重シリルメタル化することも偶然発見した。シリルリチウム種を積極的に活用した芳香環メタモルフォシスへの今後の展開を期待させる成果である。
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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
当初の目的であったインドール以外のヘテロ環の還元的開環は達成できていないが、インドールによる開環を芳香環メタモルフォシスの新手法としてChemistry Letters誌を介してオープンアクセス論文として世に打ち出すことで、大きな注目を集めている。他のヘテロ環の開環を目指して、いくつかの新しいアプローチを試している。
もう一つの研究の柱に関して、当初の目的であったボリル銅を用いる反応の開発には至っていないが、その代わりにジベンゾチオフェンジオキシドのカルバゾールへの変換反応や、シリルリチウムのアルキンへの二重付加反応などを見つけている。特に、シリルリチウムを活用する手法は新しい展開を見せており、有意義である。
研究は計画通りに進んでいるとは言えないが、それに匹敵する成果を上げており、概ね研究は順調と言っても良い。
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| Strategy for Future Research Activity |
インドール以外のヘテロ環の還元的開環とボリル銅を用いる開環反応に注力する予定である。前者において、還元剤の精査、ヘテロ環の置換基効果の検討が重要であると考えている。後者においては、ボリル銅の発生はうまくいくものの、開環過程に問題があると考えられる。他のボリル金属種やシリル銅を鍵反応剤とする系や、フォトレドックス触媒と可視光を活用する系など、より広い視野で研究を進めていきたい。
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