| 研究領域 | 反応集積化が導く中分子戦略：高次生物機能分子の創製 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05839
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
垣内 史敏 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70252591)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| キーワード | ルテニウム触媒 / 炭素－水素結合切断 / 炭素－酸素結合切断 / アリールボロン酸エステル / 芳香族ケトン / 多環芳香族炭化水素 / アリール化反応 / クロスカップリング反応 |
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| 研究実績の概要 |
アントラキノンの2位に生体分子認識部位を導入できるCH2OHの水酸基をSitBuMe2基で保護したアントラキノンを用い、ルテニウム触媒存在下、4か所のC-H結合でのアリールボロン酸エステルとのカップリング反応が進行する系の検討を行った。その結果、RuH2(CO)(P(3-MeC6H4)3)3を触媒に用いた場合に、目的のテトラアリール体を高収率で得ることができた。比較的短期間で最適な触媒系を見出すことができたことは、大きなブレークスルーとなった。得られたテトラアリール化体のカルボニル基をメチル化、続く脱水反応によりメチリデンに変換することに成功した。脱水素型酸化反応により環化を検討したが、シリル保護基の脱離や構造不明生成物の生成が進行し、目的の生成物の合成には至らなかった。現在、反応条件の再検討を行っている。
他の多環芳香族炭化水素の短工程合成法として、1,4-ジメトキシアントラキノンを用いて、RuH2(CO)(PPh3)3触媒によるメトキシの芳香族炭素－酸素結合切断を経る、アリールボロン酸エステルとのカップリング反応によるアリール化を行い、1,4-ジアリールアントラキノンを合成することが出来た。続いて、この生成物中のカルボニル基を、Corey-Chaykovsky反応によるエポキシドへの変換し、さらにLewis酸による環化／脱水反応による芳香族化を行うことにより、ジベンゾペンタフェンを短工程で合成することができた。出発原料を1,5-ジメトキシアントラキノンに変更し、同様の工程を経ることにより、短工程でジベンゾペンタセン類の合成を行える反応系の構築に成功した。このことは、本研究課題遂行において多様な多環芳香族化合物が利用できる可能性を示している。
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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
平成29年度に見出した研究結果・知見をもとにして、2位にシロキシメチレン基をもつアントラキノンを出発原料としたテトラベンゾコロネン類の合成法を確立するまでは至らなかったが、その前駆体であるメチリデン化までは効率的に進行させることが可能になったことは本課題を遂行するために重要な段階の一つを達成したと考えている。酸化条件で保護基が脱離してしまうことを回避するために更なる条件検討を詳細に行うことにより、目的の化合物を合成することが可能になると期待される。
他の多環芳香族化合物としてジベンゾペンタフェンやジベンゾペンタセンの合成を達成することができた。このことは、本研究課題遂行において多様な多環芳香族化合物が利用できる可能性を示している。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度に得られた知見を基にして、目的の化合物を合成できる反応条件を見出すべく、種々の反応剤を用いるなど反応条件を精査する。ヒドロキシメチレン部位をもつテトラベンゾコロネン型化合物の合成を早期に達成し、ヒドロキシ部位にターゲット分子を認識できる薬剤などの分子を導入するための条件検討を行う。薬剤を導入した分子の合成が達成できた場合には、それら化合物がもつ分子認識能の確認を、ターゲット分子を用いて行う。この検討は、より専門的な知識をもつ本領域の研究者とともに共同研究体制で行う計画である。
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