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酸性度をもたない飽和炭素-水素結合を起点とするアルキル化反応

研究課題

研究課題/領域番号 18K05107
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関山口大学

研究代表者

上條 真  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (00359548)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードC-H官能基化 / ヘテロ芳香環導入 / アルキル化 / 光反応 / 分子変換反応 / 炭素-水素結合
研究成果の概要

医薬品や機能性材料の部分構造として汎用されるベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾールといったヘテロ芳香族化合物を、環状エーテル、含窒素環やテトラヒドロチオフェンに1工程で導入できる合成化学的手法を開発した。飽和複素環に含まれる酸素や窒素、硫黄が結合している炭素上へ、ベンゾアゾールユニットを選択的に導入することができる。
光励起ケトンによる化学選択的な飽和複素環からの水素引き抜き反応[C(sp3)-H結合のラジカル切断]、炭素ラジカル種の生成、2-スルホニルベンゾアゾールに対する炭素ラジカルの付加、スルホニルラジカルの脱離を経て、アルキル化されたベンゾアゾールを生成物として与える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来法では、近傍に電子求引性官能基が置換し、酸性度の高まったC(sp3)-H結合が、分子変換における反応点として注目されてきた。しかし、分子骨格を構成する炭素鎖上のC-H結合のうち、酸性度をもつものは限定的で、一般的には、反応性が低く酸性度をもたないC(sp3)-H結合の含有量が最も多い。
今回開発した、飽和複素環に対するベンゾアゾールユニットの1工程導入法は、従来法では変換が困難な酸性度をもたないC(sp3)-H結合を官能基化できる新たな手法である。本手法がさらに進展すれば、現存医薬品などに対して、さらなる官能基化や構造複雑化が実現でき、分子構造変換を伴う機能増強や新機能の獲得が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Aryl Ketone Mediated Photoinduced Radical Coupling for the Alkylation of Benzazoles Employing Saturated Heterocyclic Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Kamijo, S.*; Kamijo, K.; Murafuji, T.
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 51 号: 20 ページ: 3859-3864

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611895

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [図書] Photoorganocatalysis in Organic Synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Maurizio Fagnoni; Stefano Protti; Davide Ravelli (Eds.); Shin Kamijo; Akichika Itoh; Dorota Gryko; Al Postigo; Jia-Rong Chen; Fabio Julia; Sonia Remiro-Buenamanana; Carl-Johan Wallentin; Marianna Marchini; Aude Heloise Bonardi; Lisa Moni (et al.)
    • 総ページ数
      568
    • 出版者
      World Scientific
    • ISBN
      9781786346049
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 有機分子触媒の開発と工業利用2018

    • 著者名/発表者名
      秋山隆彦(監修),寺田眞浩,山中正浩,浦口大輔,石原一彰,丸岡啓二,藤岡弘道,萬代大樹,矢内光,竹本佳司,川端猛夫,長澤和夫,鳴海哲夫,市川淳士,根東義則,柴富一孝,工藤一秋,矢島知子,上條真,笹井宏明,椎名勇,林雄二郎,岩渕好治,砂塚敏明,佐藤敏文,濱島義隆,石川勇人,畑山範,池本哲哉,金田岳志(他)
    • 総ページ数
      333
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313238
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Topics in Heterocyclic Chemistry 54; Free-Radical Synthesis and Functionalization of Heterocycles2018

    • 著者名/発表者名
      Landais, Yannick (Ed.); Crespi, Stefano; Kamijo, Shin; Joseph, Jomy; Denes, Fabrice; Tejo, Ciputra; Gansauer, Andreas; Gansauer, Andreas; Rueda-Becerril, Montserrat (et al.)
    • 総ページ数
      352
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319895215
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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