2021 Fiscal Year Annual Research Report
脱水素クロスカップリングを利用した機能性配向基の開発とそのペプチド合成への応用
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20H02745
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
佐藤 哲也 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40273586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
臼杵 克之助 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30244651)
品田 哲郎 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30271513)
姜 法雄 神戸大学, 農学研究科, 助教 (70824465)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 脱水素カップリング / ロジウム触媒 / C-H活性化 / 配向基除去 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまでに我々のグループが開発したシクロペンタジエニルロジウムなどの遷移金属錯体触媒を用いる脱水素カップリングを、より温和な条件でも行えるよう改良し、ペプチドを始めとする有用化合物の合成への適用を目的としており、本課題２年目に当たる2021年度には、ペプチドやアミノ酸中に含まれるカルボキシ基やアミノ基およびその修飾部位を配向基として利用したC-H誘導体化反応の開発ならびに利用後の配向基の除去について検討を行った。
アセチルアミノ配向基の応用と除去
アセチル配向基は、アミノ基上に容易に導入できる最もシンプルな配向基である。導入したこの配向基の近傍では、様々なC-H誘導体化が可能となる。本研究では、アセトアニリドのオルト位アリール化により調製したN-アセチルアミノビフェニル類を、カチオン性ペンタメチルシクロペンタジエニルロジウム触媒を用いて、アルキンと反応させると、フェニル基上の2'位ではなく、6位でのC-H結合切断を伴って脱水素カップリングが進行し、7-フェニル-N-アセチルインドール誘導体が容易に合成できることが明らかになった。生成物中に含まれるアセチル配向基は、インドール環構築後は容易に除去でき、7-フェニル-N-H-インドールが得られることも確認された。
カルボキシ基を配向基とするC-H誘導体化
種々のシクロペンタジエニル配位子を有するロジウム錯体を触媒として用い、チオフェンカルボン酸をはじめとする芳香族およびヘテロ芳香族カルボン酸をアルキンとともに反応させると、脱水素カップリングが効率よく進行し、様々な構造を有する縮合（ヘテロ）芳香族化合物を与えることを見出した。ここでは、反応中に脱炭酸が起こり、配向基が除去される。さらにこれらのカルボン酸類はイタコン酸エステルをはじめとするアルケンともうまく反応するることが明らかになった。
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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
これまでにアセチルアミノ基が容易に導入および除去可能な配向基として利用できることを示した。さらにこの配向基ならびにカルボキシ配向基を利用した炭素ー水素結合誘導体化法の開発に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに多様な配向基を利用したC-H誘導体化反応の探索を行う。特に温和な条件下でのsp3 C-H結合の活性化を可能とする触媒系を開発する。さらにこれらをペプチド等の直接変換に応用し、有用分子の高効率合成について検討する。
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