2015 Fiscal Year Annual Research Report
インジウムを利用したカルボン酸のみを化学選択的に変換する新規還元触媒系の開発
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25410120
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
坂井 教郎 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (00328569)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | インジウム / ヒドロシラン / 官能基変換 / 還元反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
臭化インジウムあるいはヨウ化インジウムとテトラメチルジシロキサンから構成される還元触媒系を用いて、様々な官能基の還元的変換を探索し、以下のような実績を得た。
本還元触媒系を用いて、脂肪族カルボン酸とブロモトリメチルシランあるいは固体ヨウ素をハロゲン系あるいはベンゼン系溶媒中、加熱処理すると、一段階で対応する臭化アルキル体やヨウ化アルキル体へ高効率に分子変換できることを新たに見出した。また、この還元触媒系は、ハロゲン、水酸基、ニトロ基、アルケン部位あるいはチオエーテル部位には全く影響を及ぼさずカルボン酸のカルボニル部位のみを化学選択的に還元することも明らかにした。
本還元触媒系は、カルボン酸のみならずエステルなどの他のカルボン酸誘導体にも適用可能なことを明らかにし、多様なハロゲン化アルキルの合成にも成功した。この手法は、高分子鎖中のエステル基の還元的ハロゲン化にも適用でき、高分子鎖の還元的切断にも成功した。また、トリメチルシリルシアニドを添加することでカルボン酸を一炭素増炭したニトリルに変換出来ることも見出した。
本還元触媒系は、芳香族および脂肪族カルボン酸とチオールの組み合わせにも適用できることが判明し、カルボン酸を対応するチオエーテル誘導体に一段階で合成できることも見出した。その応用として、安価で無臭の単体硫黄を利用することでチオエーテル誘導体が合成できる手法も新たに開発した。本手法はカルボン酸のみならずアルデヒドやエステルなどの他のカルボン酸誘導体にも適用出来ることを明らかにし、多様なチオエーテルの合成にも成功した。
本還元触媒系は、ニトロベンゼンからアニリンへの変換、ニトロベンゼンからアゾベンゼンへの変換、あるいは第二級アミドから第二級アミンへの各分子変換にも適用できることを新たに実証した。さらに、第一級アミンとケト酸を組み合わせることでラクタム環の直接合成にも成功した。
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