• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

ベンゼン環のパラ位選択的ホウ素化反応の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15J04927
研究機関名古屋大学

研究代表者

齋藤 雄太朗  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードパラ位選択的官能基化 / C-H結合直接ホウ素化反応 / 迅速ライブラリー構築
研究実績の概要

ベンゼン環パラ位の置換基は分子全体の性質に大きく影響を及ぼすことから、その直接官能基化法の開発が強く望まれてきた。しかし 、一置換ベンゼンのパラ位を選択的に官能基化することは難しく、これまで汎用的な手法は開発されていなかった。一方でホウ素の置換基であるボリル基は様々な官能基に変換できることが知られており、パラ位選択的な直接ホウ素化反応が可能になればベンゼン環パラ位の多様な選択的官能基化が可能になると考えた。イリジウム触媒を用いたベンゼン環の炭素-水素(C-H)結合直接ホウ素化反応はすでに報告されているが、一置換ベンゼンに適用した場合、メタ位ホウ素化体とパラ位ホウ素化体が約2:1の割合で混合物 として得られる。そこで、嵩高い補助配位子を用いることでパラ位を選択的にホウ素化できるのではないかと考えた。フェニルトリメ チルシランをモデル基質として様々な補助配位子を調査した結果、嵩高いリン配位子である2,2’-ビス[ジ(3,5-キシリル)ホスフィノ] -6,6’-ジメトキシ-1,1’-ビフェニル (Xyl-MeO-BIPHEP)を用いることで高いパラ位選択性が発現することを見出した。さらに反応条件を最適化することで総収率94%、パラ位選択性88%を達成した。本年度は、米国エモリー大学のG. D. Musaev教授らのグループと共同で、開発した反応の計算化学による機構解明研究を行い、ACS Catal.誌にその結果を掲載した。また、医薬品へ開発した反応を応用し、医薬品化合物の迅速誘導化に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画であった、医薬品分子の迅速誘導化に成功した。現在、医薬品化合物に留まらず、複雑天然物の官能基化や機能性分子の官能基化に展開しており、幅広い有用化合物の迅速誘導化が可能になると予想される。さらに、米国エモリー大学のG. D. Musaev教授らのグループと共同で、開発した反応の計算化学による機構解明研究を行い、ACS Catal.誌に論文を掲載することができた。

今後の研究の推進方策

開発した反応を応用し、機能性分子やリード化合物の迅速誘導化が可能になったため、今後はさらに広い基質に対する展開とそれらの物性や活性の評価を行っていく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Flexible Reaction Pocket on Bulky Diphosphine-Ir Complex Controls Regioselectivity in para-Selective C-H Borylation of Arenes2016

    • 著者名/発表者名
      Brandon E. Haines, Yutaro Saito, Yasutomo Segawa, Kenichiro Itami, Djamaladdin G. Musaev
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 6 ページ: 7536, 7546

    • DOI

      10.1021/acscatal.6b02317

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ベンゼン誘導体のパラ位選択的官能基化法2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤雄太朗、瀬川泰知、伊丹健一郎
    • 学会等名
      グリーン自然科学国際教育研究プログラム IGER 2016 年度年次報告会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-01-13 – 2017-01-13
  • [学会発表] para-Selective C-H Borylation of Benzene Derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤雄太朗、瀬川泰知、伊丹健一郎
    • 学会等名
      ITbM/IGER Chemistry Workshop 2016
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-19 – 2016-12-19
  • [学会発表] ベンゼン誘導体のパラ位選択的官能基化法2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤雄太朗、瀬川泰知、伊丹健一郎
    • 学会等名
      第34回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] ベンゼン誘導体のパラ位選択的官能基化法2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤雄太朗
    • 学会等名
      野依フォーラム若手育成塾
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-07-21 – 2016-07-22
  • [学会発表] para-Selective C-H Borylation of Benzene Derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤雄太朗、瀬川泰知、伊丹健一郎
    • 学会等名
      2016 International C-H Functionalization Workshop
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-06-16 – 2016-06-16
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi