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本研究では、貴金属や重金属の代替元素としてヨウ素の酸化・還元能を活かし、デザイン型ヨウ素化合物を有機分子触媒に用いる非金属系環境低負荷型酸化的カップリング反応及び不斉ヨウ素触媒の開発を目的とした。本年度は、特に次亜ヨウ素酸塩触媒システムにおいて以下の成果が得られた。
1.化学選択的酸化的αアジド化反応：高活性な次亜ヨウ素酸塩触媒を開発し、安価なアジ化ナトリウムをアジド源に、常温・常圧・中性という温和な条件下、カルボニル化合物のα位にアジド基を導入することに成功した。本生成法は高い官能基許容性を示し、複数の官能基を有する生物活性物質に対しても選択的にアジド基を導入できるため、合成後期のアジド化反応にも有用である。また、キラル第四級アンモニウムヨウ化物を触媒に用いることで光学活性なα-アジドカルボニル化合物を得ることにも成功した。これは、キラル次亜ヨウ素酸塩触媒を用いる初の例である。これまでに、エナンチオ選択的直接的α-アジド化反応は数例しか報告されておらず、そのいずれも高価で爆発性のある超原子価ヨウ素化合物由来のアジド化剤を使用する必要があった。
2.インドール類のタンデム型酸化反応：次亜ヨウ素酸塩酸化触媒をインドールの脱芳香族型酸化反応へ拡張することで、様々なインドール誘導体の環境低負荷型新規合成法を開発した。例えば、ホモトリプタミン類のタンデム型酸化的脱芳香族化によるペルオキシインドレニンやエポキシインドレニンの化学選択的な合成に成功した。また、本反応では分子内求核種としてアニリンを有する基質を用いると、同様な中間体から分子間ペロキシ化は進行せず、デノシル化に伴う芳香族化が優先することを見出し、天然物のキニンドリンを含むインドロキノリン類の合成にも成功した。これらの反応はグラムスケール合成にも適応可能である。
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