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エステル転位反応を起点とする芳香族化合物の網羅的合成法と触媒開発

研究課題

研究課題/領域番号 19J23358
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
審査区分 小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

大北 俊将  早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード芳香族エステル / パラジウム触媒 / リン配位子 / 置換基移動反応 / ホスフィン配位子 / 置換基転位反応
研究開始時の研究の概要

人類の最小機能単位、「分子」をつなぐ方法として、医薬品や有機電子材料の合成などにも頻用されるクロスカップリング法がある。近年では安価で入手容易なエステル化合物を原料に用いたカップリング反応が注目を集めている。この手法を拡張し、より自在な分子構築を可能とするべくエステル転位反応を着想した。転位反応とクロスカップリング反応を組み合わせれば、一種類のエステルから幾多の化合物を網羅的に合成可能となる。精密にデザインした分子触媒を開発し、この非線型変換反応を達成する。

研究実績の概要

芳香環上の置換基が移動する転位反応(置換基移動反応)は、多様な置換様式をもつ芳香族化合物の合成法となりうるが、その報告例は少ない。最近、当研究室ではパラジウム触媒を用いることで、芳香環上のエステル基が移動するエステル転位反応を見いだした。また、本反応と、過去に我々が開発したエステルカップリング反応を組み合わせたエステル転位/カップリング手法により、一種のエステルから複数の芳香族化合物を合成することに成功した。しかしながら、エステル転位反応には基質一般性にやや課題を残した。本研究では、広範な芳香族エステルに対する自在な転位制御を目的とし、現状の最適リン配位子であるdcypt[3,4-ビス(ジシクロヘキシルホスフィノ)チオフェン]の分子構造を改変した新規配位子の設計に取り組んでいる。本年度は昨年度に引き続き、電子的および構造的に非対称な配位子としてP,N-配位子の合成に着手した。しかしながらチオフェン骨格への窒素原子導入が困難であり、P,N-配位子の合成には至らなかった。そこで、異なる非対称配位子としてBuchwald配位子の合成を計画した。チオフェン骨格に対し嵩高いアリール基を導入すべく、種々のクロスカップリング条件を適用したが、カップリング体を得ることはできなかった。最後に単純な非対称二座リン配位子としてジフェニルホスフィノ基(PPh2)とジシクロヘキシルホスフィノ基(PCy2)をもつ配位子を合成し、エステル転位反応に用いたが、エステル基が転位した化合物は得られなかった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Pd-Catalyzed Denitrative Intramolecular C-H Arylation2019

    • 著者名/発表者名
      Kitty K. Asahara, Toshimasa Okita, Ami N. Saito, Kei Muto, Yoshiaki Nakao, Junichiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 12 ページ: 4721-4724

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01593

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hydrogenation and Borylation of Alkyl Chlorides using Zirconocene and Photoredox Catalysis2022

    • 著者名/発表者名
      ○Toshimasa Okita, Keisuke Tanaka, Kazuhiro Aida, Eisuke Ota, Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Dechlorinative Functionalization of Alkyl Chlorides using Zirconocene and Photoredox Catalysis2022

    • 著者名/発表者名
      ○Toshimasa Okita, Keisuke Tanaka, Eisuke Ota, Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Denitrative Dibenzofuran Synthesis via C-H Activation2020

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Okita, Kitty K. Asahara, Ami N. Saito, Myuto Kashihara, Kei Muto, Yoshiaki Nakao, Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      Nanyang Research Conference on Synthetic Chemistry and Catalysis,
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Denitrative Dibenzofuran Synthesis via C-H Activation2019

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Okita, Kitty K. Asahara, Ami N. Saito, Myuto Kashihara, Kei Muto, Yoshiaki Nakao, Junichiro Yamaguchi
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry (ISHC) Congress,
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 早稲田大学理工学術院 山口純一郎研究室 | Publication

    • URL

      http://www.jyamaguchi-lab.com/publication

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ORCID | Toshimasa Okita

    • URL

      https://orcid.org/0000-0002-2950-6844

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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