| 研究課題/領域番号 |
20J20712
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
林 和寿 東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 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 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2022年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 有機超塩基 / 不活性結合 / 芳香族化合物 / 脱メチル化反応 / 有機触媒 / 芳香族複素環 / 炭素ー酸素結合 / 芳香族求核置換 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
従来の化学反応では不活性とされた化学結合を官能基として捉え、自在に分子変換することができれば、学術的に興味深いだけでなく、従来の有機合成化学の刷新に繋がることから、医薬工業、化学工業の発展に資すると期待される。本研究では、低活性な化学結合とされる炭素(sp3)-メトキシ結合の直截的変換反応を開発する。現在、創薬科学において注目される、sp3炭素リッチな分子構造を構築する手法になる。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、フォスファゼン塩基t-Bu-P4を触媒として用いて、芳香族メトキシ化合物の炭素（ｓｐ２）－メトキシ結合の変換反応の開発に取り組んできた。この過程で、チオールを求核剤として用いた際には、芳香族メトキシ化合物の脱メチル化反応が進行することを見出した。従来の塩基を用いた脱メチル化反応では、電子不足な基質に有効であり、電子豊富な基質には適用が困難であった。今年度、この触媒的脱メチル化反応の基質適用範囲を詳細に評価した。その結果、電子不足な基質(アセチル基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子)に加え、電子豊富な基質（メチル基、ジフェニルアミノ基、エトキシ基）を用いた際にも、目的の脱メチル化反応が円滑に進行することを示した。加えて、1,3,5-トリメトキシベンゼンにおいて、1度の反応で、全てのメトキシ基での脱メチル化反応が進行することも示した。また、本反応では、t-Bu-P4塩基が特異的に有効な触媒であることを示した。これについて計算化学を行い、チオールが脱プロトン化して生じるチオラートアニオンについて、t-Bu-P4の嵩高さゆえに、ネイキッドアニオン状態を取ることで、高い求核性を持たせることが可能となるために、効率的に反応が進行すると解釈した。以上の有機超塩基触媒による不活性結合の変換反応に関する知見は、これまで報告されている、遷移金属を用いた反応や、化学量論量の試薬を用いる反応から、化学選択性あるいは官能基許容性の拡大に繋がるとともに、化合物の新規合成法の足がかりになる重要な知見である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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