2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of Synthetic Method Based On Precise Control of Nitrogen-containing Reactive Species
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20K05507
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
秦 猛志 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (40419271)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 含窒素反応活性種 / 遷移金属触媒 / ニトロアレーン / グリニャール反応剤 / アジド / ヒュスゲン環化 / トリアゾール / 含窒素ヘテロ分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，これまでの研究成果(Cu触媒 (J. Am. Chem. Soc. (2008年)，Pd触媒 ((Org. Lett. (2011年), Angew. Chem. Int. Ed. (2012年)， Heterocycles (2015年)), Rh触媒 ((Chem. Eur. J. (2014年)，Chem. Eur. J. (2016年), Tetrahedron Lett. (2019年))および予備的知見をもとに，遷移金属触媒または有機金属反応剤と活性種前駆体から発生する含窒素反応活性種を利用して，効率的に含窒素化合物を合成する手法の開発することを全体の構想とし，鋭意検討した．特に令和4年度は，以下の3項目に関して研究を推進し，それぞれの項目で成果を得ることができた．1) 鉄触媒存在下，ニトロ化合物と有機亜鉛反応剤の還元的カップリング反応により，官能性第２級アミンが得られることを見出した2) ポリハロニトロアレーンとアリールグリニャール反応剤から得られた多官能性アミノビアリールに残存するアミノ基を足がかりに，含ピリジンπ共役分子に誘導できることを見出した．3) 1-(ω-アジドアルキル)-2-(2,2-ジハロビニル)アレーンの分子内ヒュスゲン環化付加により得られたハロ置換3環性トリアゾールから炭素鎖伸長および分子内カドガン反応により，トリアゾール環が融着した蛍光性の多環性化合物に誘導できた．なお，上記1~3)は全て日本化学会第103春季年会にて報告済みである．
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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
令和4年度の具体的な研究の成果として，以下の結果が得られた．1) FeCl2とt-BuMgClから調製した鉄触媒存在下でニトロ化合物に有機亜鉛試薬を作用させたところ，官能性第2級アミンを収率良く得ることができた。2) トリブロモニトロアレーンとPhMgBrを作用させて得られたアミノ置換ビフェノールをアミド化し，続いてPOCl3を作用させることにより含ピリジンπ共役分子が短工程で得られた．3) 1-(2-アジドエチル)-2-(2,2-ジブロモビニル)アレーンから得られたブロモ置換3環性トリアゾールに対し，o-ニトロフェニルボロン酸をカップリングさせ，続いてトリフェニルホスフィンを作用させると，分子内カドガン反応により，トリアゾール環が融着した蛍光性の5環性化合物に誘導できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
本来であれば，令和4年度が研究最終年度であったが，本研究の更なる飛躍を目指して，1年間の研究期間を延長し，含窒素反応活性種を利用した効率的な含窒素化合物の合成手法の開発および応用利用をより一層検討する．特に，一部予備的知見で見出している以下の知見を集中的に展開する．具体的には，1) Rh触媒とトリアゾールからのヘテロ環合成法(Chem. Eur. J. 2016年, Tetrahedron Lett. 2019年)の更なる展開を実施する． 2) 遷移金属触媒存在下でニトロ化合物とアルキルグリニャール反応剤または有機亜鉛反応剤からの含窒素ヘテロ分子合成へ展開する． 3) 令和4年度に見出した，ポリハロニトロアレーンとアリールグリニャール反応剤からの多環性ヘテロπ共役分子，トリアゾール環が融着した多環性化合物合成の更なる展開を実施する．
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| Causes of Carryover |
(理由)公益財団法人からの研究資金資金の獲得により、使用しない分が生じていたため.
(使用計画)研究加速のために，主に試薬品代や小型備品購入に使用する.
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