研究課題
基盤研究(B)
近年、様々な機能性分子材料や生理活性物質の合成と相まって、効率のよい新規な結合形成反応の開発が、ますます重要な研究課題となっている。本研究では、研究代表者らが最近見出した、炭素-炭素結合および炭素-水素結合の切断と炭素-炭素結合の生成を含む、芳香族化合物や不飽和化合物の新しいいくつかの触媒的カップリング反応を系統的に精査し、より高効率かつ選択的な合成手法へと展開を図るとともに、関連する新規反応の開拓を行うことを目的とする。まず一連の、カルボキシル基やヒドロキシル基を有する芳香族基質およびアルケン、アルキン類を用い、いくつかの後周期遷移金属錯体存在下での触媒反応を検討した。芳香族カルボン酸類と内部アルキンとの反応では、ロジウムあるいはイリジウム触媒を用いることで、炭素-水素結合の切断を伴う酸化的1:1および1:2カップリングが効率良く進行し、それぞれイソクマリンおよびナフタレン誘導体が選択的に生成することが明らかとなった。特に後者の反応において、カルボキシル基は配向基として機能し、位置選択的炭素-水素結合切断を誘発した後、脱炭酸段階で除去される。この特徴を利用した新反応開発を検討したところ、インドールやチオフェン等のヘテロ芳香族カルボン酸類の位置選択的ビニル化およびアリール化が、パラジウム触媒存在下、効果的に進行することを見出した。これら以外の関連するいくつかのカップリング反応についても検討し、幅広い展開に成功した。本研究で得られた成果は学術論文への掲載および学会発表により、国内外に広く公表した。
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