2020 Fiscal Year Research-status Report
水中で機能するπ－ベンジルパラジウムを利用したベンジル位C-H結合の直接的変換法
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19K07003
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
氷川 英正 東邦大学, 薬学部, 准教授 (20550619)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | パラジウム / 水 / ベンジルアルコール / イサト酸無水物 / キナゾリノン / イミダゾキノリン / 炭素ー水素結合活性化 / ベンジル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水中で機能するπーベンジルパラジウム錯体のCーH結合活性化能を活用した連続的分子変換法の開発を行っている。昨年度までに、イサト酸無水物、ベンジルアルコールおよびメチルアミンの３成分からPd触媒を用いたワンポット連続反応によって、キナゾリノンが得られることを見出している。本年度は、基質適用範囲の拡大を行い、様々な置換基を有するキナゾリノン誘導体の合成を達成した。さらに、重水素化されたベンジルアルコールを用いて、速度論的同位体効果を確認したところ、KIE＝3.5が観測されたことから、ベンジルアルコールのベンジル位CーHの切断過程が本反応の律速段階であると考えられる。また、溶媒として重水を用いた反応は、水を用いた反応に比べて反応速度が低下することから、水の水素結合が反応を促進していると考えられる（溶媒同位体効果 KSIE＝1.6）。重水を用いて重水素標識実験を実施し、反応後に生成するトルエンの重水素化率が高いことから、本反応はNーベンジル化体を形成後にベンジル位C－Hアミノ化反応が進行することが明らかとなった。現在、これらの成果をまとめた論文を投稿中である。
Pd(0)/TPPMSを触媒としたベンジルアルコールの脱水素化反応を基軸とするイミダゾキノリンの合成法を開発した。一般的に、イミダゾキノリンはベンズアルデヒドとジアミンから合成することができるが、アルデヒドの調製のため、毒性の高い酸化剤を使用したアルコールの酸化工程を必要とする。一方、本法はベンジルアルコールに対してパラジウム触媒を作用させて脱水素化することにより、反応系内で生成するアルデヒドをそのままジアミンと反応させることができる。よって、毒性の高い酸化剤を必要とせず、かつ短工程で目的物を得ることが可能である。
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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
水中におけるイサト酸無水物、ベンジルアルコールおよびアルキルアミンの３成分を用いた多成分連結反応の反応機構を解明し、論文投稿することができた（現在、投稿中）。また、水を溶媒としたベンジルアルコールの触媒的脱水素化を経由するイミダゾキノリンの合成に関する研究成果を日本薬学会第141年会（広島）でオンライン発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
水を溶媒としたベンジルアルコールの触媒的脱水素化を経由するイミダゾキノリンの合成の基質適用範囲の拡大および反応機構の解明を行う。また、水の代わりにヘプタンを用いることによって、水と同様あるいはそれ以上の基質凝集効果を見出したので、πーベンジルパラジウム錯体のCーH結合活性化能について調査する。
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