| 研究課題/領域番号 |
20H02731
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中村 達 東北大学, 理学研究科, 准教授 (00333899)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 転位 / 銅触媒 / 金触媒 / 酸化的付加 / アニリン / ヘテロ環 / 挿入反応 / 多置換アルケン / 効率合成 / 転位反応 / Diels-Alder反応 / 金属触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
触媒的骨格転位により分子の自在合成を実現するための諸問題の解決を目指す。特に「立体的に混雑した位置での結合構築」「多様な置換基の位置選択的導入」「リン官能基と共存する触媒反応設計」に焦点を当てた新手法を開発し、有機合成の発展に寄与する。本プロジェクトの遂行により「多官能基化多環式芳香族化合物」「軸不斉」「高官能基化リン化合物」の効率合成が可能となり材料開発および医薬品開発への波及効果をもたらす。活性化の鍵となる「カチオン性NHC金属触媒と転位アルコキシ基の間に働く分散相互作用による遷移状態の安定化」の学術的理解を深め、ルイス酸の化学に進展をもたらす。
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| 研究成果の概要 |
カチオン性銅触媒による[1,3]-酸素転位反応を基盤とする多様な多置換アニリン化合物や三次元分子の効率的合成法を確立した。この酸素転位反応はナフタレンやインドール骨格上でオルト選択的に進行することから、ペリ位選択的C-H酸化化反応と相補的とみなせる。オルトアミノフェノールの相補的合成法となる[1,3]-窒素転位反応の触媒化に成功した。アルキンの触媒的π活性化を起点とする骨格転位反応において、スルフィニルイミンをN-S/O-S結合連続切断反応による歪んだ3員環ヘテロ環の構築反応を開発した。さらにスルフェンアミドN-S結合が末端アルキンに挿入する金触媒反応を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カチオン性銅触媒に対するN-O結合の酸化的付加に関して、窒素および酸素原子上の電子密度の増加により加速される新たな形式を明らかにしたことは学術的な進歩といえる。この素反応を利用した反応設計により、多様な官能基が置換された窒素および酸素が含まれる有機化合物の効率合成へと展開されることが期待できる。スルフィニルイミンの金触媒による骨格転位反応は新規含窒素および含硫黄ヘテロ環の網羅的構築を可能とする方法論を創出し複素環化学の進展に寄与した。多置換ヘテロ環化合物および多置換芳香族化合物は医薬品・材料分子などの重要骨格であり新たな機能創成を可能とする合成化学の社会的意義に貢献したものと考えられる。
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