Catalytic Formation of Unsaturated Isonitriles and Their Applications

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15548
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Yurino Taiga 北海道大学, 工学研究院, 助教 (20771504)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 不飽和イソニトリル / 求核的イソシアノ化 / ビニルイソニトリル / ホモアリルイソニトリル / プロパルギルイソニトリル / ピロール / ピリジン / 遷移金属触媒

Outline of Final Research Achievements

We successfully demonstrated the nucleophilic isocyanation affording wide variety of unsaturated isonitriles. If an appropriate electron-withdrawing group was introduced at the alpha-position of leaving group of allylic electrophiles, the corresponding vinylic isonitriles were obtained in good yield. The isonitrile was applicable as the precursors for 5-membered pyrroles and 6-membered pyridines. Cyclopropylmethyl electrophile was smoothly converted into the homoallylic isonitrile under the optimized conditions. The catalytic system was suitable for the formation of propargylic isonitrile.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

不飽和イソニトリルは多くの独立した反応点を有することから、有用有機化合物を得るために潜在的に有力な出発物質であることは想像に難くない。しかし、実際に用いようとした場合、不安定なイソシアノ基のみならず多彩な反応性を示す不飽和結合が分子内に存在することが足かせとなり、従来の苛烈な条件でのイソニトリル合成法では不可能な化合物が数多く存在した。本研究ではそれらの不飽和イソニトリルの比較的温和な合成法を実現することに成功し、その具体的な利用法を示すことができた。本成果は、今後これらの興味深いイソニトリルを産業における一つの化学資源として用いる上で、安定な供給法とその活用法を見出したものであると言える。