| 研究課題/領域番号 |
21K05046
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
吉野 達彦 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (50756179)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | C-H活性化 / ロジウム / 不斉触媒 / ピリドン / イリジウム / コバルト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、第9族遷移金属触媒とキラル2-ピリドン誘導体を用いた不斉C(sp3)-H官能基化反応の開発研究をおこなう。さらにキラル2-ピリドン誘導体を利用した不斉C(sp3)-H官能基化反応へと展開する。これにより、一般的な有機化合物に広く見られるカルボニル基の酸素原子を配向基とする立体選択的な官能基導入が可能となれば、複雑な天然物、医薬品などの合成に重要なキラルビルディングブロックの効率的な合成が可能になると期待できる。
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| 研究実績の概要 |
本年度はまず、アキラルなピリドンと電子不足ロジウム触媒によるアミドを配向基とするC(sp3)-Hアミド化反応の研究のとりまとめをおこなった。基質一般性の検討、反応機構解析実験をおこなった。またDFT計算などをおこない、電子不足性金属触媒やピリドンによる反応加速がどのようにおこるかを検討したが、これは現時点では明瞭な結果が得られず、さらなる検討が必要である。単純に特定の遷移状態を安定化しているのではなく、触媒活性種の生じやすさとC-H活性化段階の反応性のバランスが重要なのではないかという予備的な知見が得られたため、今後はそれらの点について精査が必要である。
DFT計算を併用した考察にもとづき、キラルなピリドンの設計をおこない合成に着手したが、立体障害のために文献既知の変換反応も進みづらく、さらなる検討が必要である。また別のより合成しやすいキラルピリドンの設計についても合わせて検討する。
また電子不足イリジウム触媒の開発研究のとりまとめもおこなった。モデル反応であるエーテルを配向基とするC(sp2)-Hアミド化反応について、詳細な基質一般性の検討をおこなったほか、各種速度論実験やDFT計算を引き続きおこない、電子不足性配位子の導入が各素過程の反応性にどのような影響を与えるかについての知見を得た。今後はロジウム触媒に加え、この電子不足性イリジウム触媒とピリドンを組み合わせた触媒系についても検討をおこなっていく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
キラルな触媒の合成にやや手間取っているものの、高い反応性が期待できる新たな金属触媒の開発にも成功し、今後の発展が十分期待できるため。
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| 今後の研究の推進方策 |
設計したキラルピリドンの合成をおこない、不斉反応の検討をおこなうほか、イリジウム触媒をもちいたC(sp3)-H官能基化の検討も進めていく予定である。
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