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近年では環境にやさしい合成法の開発が常に望まれており、炭素-水素結合の直接的な官能基化は原料物質のハロゲン化やメタル化等の構造修飾を一切必要としない簡便で廃棄物の少ない手法として注目されている。申請者は、毒性の少ない超原子価ヨウ素反応剤を利用するフェノール類の多官能基化を目的とした、緩和な条件下での不活性な炭素-水素結合の直接的官能基化を検討し、主に以下の成果を得た。
1. ヨウ素反応剤と種々ブロミドからの、特異なI(III)-Br結合を有するヨードニウム型化学種の直接合成に成功した。続いて、本化学種が適切なLewis酸の存在下で芳香族化合物に対して酸化能を示すことを明らかとした。これらの知見を応用し、本化学種を反応開始剤かつアリール源として用いる斬新なビアリール合成法を開発した。本法は遷移金属等を一切用いない炭素-水素結合の新規変換法である。
2. I(III)-Br結合を有する超原子価ヨウ素種が、Lewis酸性をほとんど示さず、効果的にアルコール類を酸化することに着目し、水中でのラセミ化フリーの環境調和型アルコール酸化法へと応用した。
3. 本化学種が高い炭素-水素結合選択性を示すことに着目し、通常の酸化的手法では開裂してしまう炭素-金属結合を有する化合物に上記の方法を応用した。これらの金属結合を反応後さらに二次的に利用する新しい多官能基化されたフェノール類の合成法を開発した。
上記の結果と、申請者がすでに有する独自の芳香環の酸化的変換技術、リサイクル型のヨウ素反応剤や触媒的利用法等を組み合わせ、高度に多官能基されたフェノール類のより実用的なプロセスへと発展させた。
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