2012 Fiscal Year Annual Research Report
sp3炭素-水素結合変換反応の触媒的キラリティー制御
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24390002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Section | 一般 |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金井 求 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (20243264)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 銅 / ニトロキシルラジカル / C-H活性化 / ラジカル共役レドックス触媒 / アミン / 酸素酸化 / 触媒的不斉反応 / 医薬合成 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、現状では未開拓であるものの将来的に分子合成を革新しうる「触媒的sp^3C-H変換反応」のキラリティー制御概念を確立し、官能基に依存しない概念的に新しい選択的効率分子合成と合成法開発に立脚した医薬リード創出を実現することである。現状のC-H活性化反応は、高温や不安定な反応剤を必要とするものが多く、多官能基性の複雑な構造を有する医薬合成に適用できるレベルの「選択性」や「実践性」を兼ね備えていない。本研究では、ラジカル共役レドックス触媒概念(RCRC : Radical Conjugated Redox Catalysis)を基盤に、1電子移動型機構の持つ高い反応性に精密制御(位置+立体選択性)を導入し触媒的sp^3C-H変換反応を新たな次元へと進化させる。本年度には、独自のN,ニトロキシルラジカルであるketoABNOと銅触媒を組み合わせた触媒系を開発し、これがアミンのイミンへの酸素酸化触媒になることを見出した。ketoABNOと銅が1電子ずつ、アミンから計2電子を取り去り(RCRC機構)、イミンへの酸化が温和な条件で進行する。立体的に比較的小さく、かつ電子求引基(ケト基)により活性が向上したketoABNOを用いることが高反応性の鍵であった。生じるイミンは、単離することなく様々な求核剤と反応させることが可能であった。例えば、酸化に対して比較的不安定なDanishefsky-北原ジエンを本反応に共存させることで、酸化的ヘテロDiels-Alder反応が高収率で進行し、アミンから複素環化合物が一挙に得られた。銅に対して不斉配位子を導入することで、触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応へと展開が可能であった。これは酸素を酸化剤として酸化的不斉カップリングを達成した数少ない例の一つである。ここに本研究の主要目標であるsp3炭素-水素結合変換反応の触媒的キラリティー制御が達成できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初目標の1つの柱である、酸素を酸化剤とした触媒的不斉酸化カップリング反応まで初年度で達成できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
触媒的不斉酸化カップリング反応の一般化を追求していくとともに、医薬分子の概念的に新しい合成ルートの確立に向けて研究を行っていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初計画より研究が早く進展しているため、次年度以降に繰り越す基金で医薬分子の新規合成ルート確立に取り組んでいく。
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Research Products
(14 results)
