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2021 年度 研究成果報告書

触媒的不斉デヒドロDiel-Alder反応による縮合多環式複素芳香環の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 19K05485
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

柴田 高範  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80265735)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード脱水素型Diels-Alder反応 / 縮合多環式化合物 / ヘテロ原子 / 炭素-硫黄結合開裂 / 光触媒
研究成果の概要

ケイ素架橋のテトラインを加熱したところ、2種類の脱水素Diels-Alder反応が連続的に進行し、含ケイ素七環式化合物が得られた。本反応では、最初1,3-ジイン部分とアルキン部分の分子内環化により、ベンザイン中間体が生成し、さらにアリールアルキン部分との分子内環化により、縮合多環式化合物が得られる。一方、硫黄架橋1,8-ジインに対しニッケル触媒を作用すると、C-S結合の開裂を起点として、2つのアルキンの連続的分子内挿入が進行し、チオピラン環を含む四環式化合物が得られた。本反応は、配向基を用いない室温でのC-S結合の開裂を起点する数少ない反応例である。

自由記述の分野

合成有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境負荷の小さい合成変換反応の開発は、有機化学者に課せられた使命と言える。今回報告者は、原子効率が100%である新規な形式の連続反応により、縮合多環式化合物の効率合成を達成した。ケイ素架橋テトラインの反応で、2種の連続的脱水素Diels-Alder反応により含ケイ素七環式化合物を合成し、さらのこの環化体が高い1,3-ジエン活性を有することを見いだした。一方、硫黄架橋の1,8-ジインの反応では、Ni触媒を用いることにより室温でC-S結合の開裂、さらに連続的なアルキン挿入により含硫黄四環式化合物を合成し、さらのこの環化体がトルエン類の選択的空気酸化において、光触媒として機能することを見いだした。

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公開日: 2023-01-30  

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