2021 Fiscal Year Annual Research Report
触媒的タンデムC(sp3)-H変換で拓く環境調和型有機合成の新展開
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21J15127
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
八木 魁人 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Keywords | 炭素-水素結合活性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機化合物中に普遍的に存在するアルキル基の炭素-水素結合は、多くの化学反応に不活性であり、これを直接有機分子の骨格構築に利用することは困難であった。本研究では、不活性なC(sp3)-H結合の活性化を起点とし、複数のC(sp3)-H結合の切断と炭素-炭素および炭素-ヘテロ元素の結合形成を連続的に行う「触媒的タンデムC(sp3)-H変換」の開発を目的とし、本年度は以下に示す研究項目1および2を実施した。
研究項目1:分子内タンデムC(sp3)-H変換反応による複素環構築の展開
これまでの研究で明らかにした分子内タンデムC(sp3)-H変換反応において有効であったイリジウム触媒系を用いて、変換に適用可能な基質構造を新たに探索した。本年度は、ベンゼン環上メチル基C(sp3)-H結合に加え、トリメチルシリル基のC(sp3)-H結合など数種類のC(sp3)-H結合の変換に成功した。これにより、ベンゾフラン等の含酸素五員環の構築に加えて、含酸素六員環の構築が可能となった。
研究項目2:エチレンガスとフェノールの分子間タンデムC(sp3)-H変換反応による複素芳香環構築反応の開発
エチレンガスを用いた分子間タンデムC(sp3)-H変換反応の開発に取り組んだ。これまでの研究および研究項目１の実施で蓄積した知見を基に、オルトクレゾールとエチレンガスから2-メチルベンゾフランが効率よく得られる触媒系および反応条件の確立に取り組んだ。特に本年度は、新規二座リン配位子の開発に注力し、新たに合成した配位挟角の小さいジホスフィンが目的の反応において有効な配位子となることを見出した。
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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
研究実績の概要でも示した通り、おおむね順調に研究計画を進めることができている。一方で、本年度の交付申請書において予定していた「研究項目3:非対称型二座キラルリン配位子の開発」については、着手したものの十分な検討を行うに至っていない。しかしながら、新規二座アキラルリン配位子の検討により分子間のタンデムC(sp3)-H変換反応が効率よく進行することを明らかにできたことから、研究項目３を実施する準備が整ったと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、「研究項目2:エチレンガスとフェノールの分子間タンデムC(sp3)-H変換反応による複素芳香環構築反応の開発」のさらなる進展に注力するとともに、「研究項目3:非対称型二座キラルリン配位子の開発」に本格的に取り組む予定である。
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Research Products
(4 results)
