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ハロゲンラジカルを利用した炭素-炭素結合形成反応の開発と多成分連結反応への展開

研究課題

研究課題/領域番号 12J07483
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 有機化学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

吉方 孝至  大阪府立大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード臭素ラジカル / ジェン / 多成分連結反応 / 臭化ビニル / ジエン
研究概要

本研究では、古くからよく知られている臭素ラジカルの反応特性を活用し、重要な生物活性物質や機能性物質の合成に資する力量ある新たな有機合成反応系を設計することを目的としている。本年度では、これまでの知見を基盤とし、反応集積化を目指して多成分連結型ラジカル反応の開発に取り組んだ。さらには臭化ビニルを用いたラジカルビニル化反応の開発にも取り組んだ。
まず、低温でもラジカルが容易に発生するV-70を開始剤とし、リン酸ナトリウム存在下、アルキリデンシクロプロパン、電子欠損オレフィンと臭化アリルとを、40℃で加熱撹拌を行ったところ、シクロプロパン環の開環を伴った三成分連結反応が生起し、2-プロモ-1,8-ジエンが得られることを見出した。
つづいて、一酸化炭素をC1合成素子として用い、一酸化炭素加圧下でアルキリデンシクロプロパン, 電子欠損オレフィン、臭化アリルとのラジカル反応を検討したところ、一酸化炭素がカルボニル基として取り込まれた四成分連結型のラジカル反応が進行することを見出した。
また、ビニルシクロプロパンと臭化アリルによる[3+2]型付加環化反応が進行し、シクロペンタン骨格が良好な収率で得られることを見出した。
さらには、臭化ビニルを連鎖移動剤として用いたアセタール類、アミド類の位置選択的ビニル化反応の開発にも成功している。
以上、本最終年度では、臭素ラジカルの特性を活用した種々の合成反応の開発を達成した。本ラジカル反応系は特殊な試薬を用いる必要がなく、生成物中に反応性の高い臭素一炭素結合を容易に導入することができ、合成化学的に大きな意義があると考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究目的である臭素ラジカルを利用した炭素-炭素結合形成反応の開発は、当初の研究計画以上の成果を達成することができた。また、ビニルシクロプロパンを用いる[3+2]付加環化反応や、一酸化炭素や電子不足オレフィンを用いる多成分連結反応への展開も達成できている。さらには、臭化アリルの代わりに臭化ビニルを用いた連鎖型のラジカルビニル化反応の開発も達成している。

今後の研究の推進方策

これまでの研究で臭化アリルや臭化ビニルが優れた連鎖移動剤として機能することを明らかにした。今後は、臭化アリルや臭化ビニルに加えて、その他の臭素化物を用いた検討を行い、さらに研究の質を向上させて行く必要がある。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Bromine Radical-Mediated Sequential Radical Rearrangement and Addition Reaction of Alkylidenecyclopropanes2013

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、濱岡花菜子、柳日馨
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 135 号: 2 ページ: 632-635

    • DOI

      10.1021/ja311821h

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アレン、電子欠損オレフィン、臭化アリルによる三成分連結型ラジカル反応2014

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、柳 日馨
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      愛知(日本)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ビニルシクロプロパンと臭化アリルのラジカル[3+2]型付加環化反応2014

    • 著者名/発表者名
      濱岡花菜子、吉方孝至、柳 日馨
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      愛知(日本)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Bromine Radical Mediated Three-Component Coupling Reaction Leading to 2-Bromo-1,7-Dienes2013

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、柳 日馨
    • 学会等名
      The 8^<th> International Symposium on Integrated Synthesis
    • 発表場所
      奈良(日本)
    • 年月日
      2013-11-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルキリデンシクロプロパンの位置選択的ブロモアリル化反応2013

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、濱岡花菜子、柳日馨
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀(日本)
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アルキリデンシクロプロパンと一酸化炭素臭化アリルによる三成分連結型ラジカル反応2013

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、柳日馨
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀(日本)
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アセタールの臭化ビニルへのラジカル付加反応2013

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、木村勇樹、柳日馨
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀(日本)
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of 2-Bromo l, 6-Dienes via Cyclopropylcarbinyl-homoallyl Radical Rearrangement from Alkylidenecyclopropanes and Allylic Bromides2012

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、村山花菜子、柳日馨
    • 学会等名
      The 12^<th> International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      京都(日本)
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of 2-Bromo-Substituted 1, 6-Dienes by Bromine Radical Promoted Ring-Opening of Alkylidenecyclopropanes and the Subsequent C-C Bond Formation with Allylic Bromides2012

    • 著者名/発表者名
      吉方孝至、村山花菓子、福山高英、柳日馨
    • 学会等名
      11^<th> International Symposium on Organic Free Radicals
    • 発表場所
      ベルン(スイス)
    • 年月日
      2012-07-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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