| 研究概要 |
本研究は,研究代表者が開発した鉄触媒とアリール亜鉛反応剤によるアリールピリジン類縁体の直接アリール化反応を基とし,鉄触媒によるより一般的な炭素-水素結合の活性化を経る反応を開発する事を目的としている.当該年度では主に鉄触媒による不飽和結合への付加を経る炭素-水素結合活性化反応の検討を行った.
予備的検討としてすでに,フェニルグリニャール試薬とアルキンの反応によるナフタレン骨格形成反応が進行することが分かっている.そこで,2-ビアリール金属試薬とアルキンの反応によりフェナントレン骨格の形成ができるのではないかと考え検討を行った.その結果,触媒として鉄塩とビピリジン型配位子,酸化剤としてジクロロアルカンの存在下,アルキンに2-ビアリールグリニャール試薬を作用させることでフェナントレン類縁体の合成が定量的に進行することを見いだした.本反応は高い官能基許容性を示し,またヘテロ芳香族環を持つグリニャール試薬にも適用可能である.多環芳香族化合物は有機超伝導や有機分子デバイスといった機能性材料への応用が研究されており,本反応は安価で低毒性な鉄触媒を用いた多環芳香族化合物の合成法として非常に有用な反応である.
また,本反応の選択性や中間体の捕捉実験により反応機構に関する知見もいくらか得られており,ビアリールグリニャール試薬の分子内炭素-水素結合活性化による5員環鉄メタラサイクルの形成が示唆された.これは鉄触媒の新たな反応性であり,さらなる新規合成反応への応用が期待できる.
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