2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of amination reactions utilizing the digitization of hypervalent iodine compounds
Publicly Offered Research
| Project Area | Digitalization-driven Transformative Organic Synthesis (Digi-TOS) |
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| Project/Area Number |
22H05362
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
清川 謙介 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80632364)
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| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2024-03-31
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| Keywords | アミノ化 / 超原子価ヨウ素 / アミン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
独自に開発したベンゾフェノンイミン部位を有する超原子価ヨウ素化合物Aを酸化剤かつイミニルラジカル源として活用する酸化的アミノ化により、入手容易な原料（カルボニル化合物）から医薬品などの機能性化合物合成における有用なビルディングブロックとなる含窒素化合物を合成する画期的な手法の開発研究を実施した。毒性の高い重金属酸化剤や高価な遷移金属触媒を用いることなく、これまで合成困難であった非天然型α-アミノ酸誘導体をはじめとする様々な含窒素化合物の環境調和性に優れた合成法の開発に取り組んだ。
ベンゾフェノンイミン部位を有する超原子価ヨウ素化合物Aがアニオン性化合物に対して一電子酸化剤として作用するという反応性を、カルボン酸の脱炭酸アミノ化に適用した。可視光照射条件下、カルボン酸と適切な塩基から調製したカルボキシラートイオンに対してヨウ素化合物Aを作用させることで、ラジカル的な脱炭酸を経るアミノ化が進行することを見出した。基質の溶解性とアニオン性を考慮し、対カチオンとしてセシウム（Cs）を用いたところ、高収率で目的物が得られた。また、機械学習を活用する反応条件最適化も試みた。
さらに、上記反応系にスチレン類やアクリル酸エステルなどを共存させることで三成分カップリングに展開し、従来法では合成困難な複雑なジアリールメチレンアミンやα-アミノカルボニル化合物を一段階で合成できることを見出した。
開発したアミノ化のデジタル化に向けて、化学選択性および官能基許容性を網羅的に評価し、情報を収集するために、本領域で独自に作成した、様々な官能基を有する外部添加剤から構成される「官能基評価キット」を利用して検討した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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