2022 Fiscal Year Annual Research Report
Organic synthetic chemistry via transmetallation of organoboron compounds without base
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20K05521
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
丹羽 節 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (30584396)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 鈴木宮浦クロスカップリング反応 / 亜鉛錯体 / 有機カチオン性パラジウム錯体 / 触媒反応 / ホウ素化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鈴木・宮浦クロスカップリング反応(SMC反応)は、信頼性の高い炭素-炭素結合形成手法である。ここでは、反応進行の鍵となる有機ホウ素化合物を用いた金属交換を起こすために、塩基性条件が必須であるとされる。しかし、有機ホウ素化合物は塩基性条件下で脱ホウ素プロトン化を併発するため、基質適用範囲に限りがあった。これに対し2021年度までに、ルイス酸性を有する亜鉛錯体を塩基の代わりに添加することによっても、SMC反応が円滑に進行することを見出し、論文で発表した。また、この反応の中間に生じるカチオン性パラジウム中間体が、ホウ素化剤として汎用されるジボロンと反応することを見出している。2022年度はここで見出したホウ素化反応について、更に詳細な検討を進めた。基質適用範囲の精査の過程で、オルト位に脱離基を有する芳香族臭化物を用いたところ、大幅な効率の低下が見られたが、配位子を再度検討することで、これを効率よく進行させることが可能となった。この結果を受け、新たに見出した最適配位子を有する有機パラジウム錯体を別途合成し、これを触媒としてホウ素化反応を試みたところ、これまでに比べて遥かに高い効率で反応が進行することを見出した。この結果は、触媒反応の進行を遅らせる休止過程の存在を示唆しており、用いる触媒前駆体の構造を最適化することで、さらなる効率化と基質適用範囲の拡大が見込めることを意味しているこの新規触媒を用いた基質適用範囲を、医薬品等の複雑な化合物を用いて精査した上で、論文として発表する予定である。
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