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2022 年度 実績報告書

有機超塩基触媒が拓く不活性炭素ー酸素結合の直截的変換反応

研究課題

研究課題/領域番号 20J20712
研究機関東北大学

研究代表者

林 和寿  東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワード有機超塩基 / 不活性結合 / 芳香族化合物 / 脱メチル化反応 / 有機触媒 / 芳香族複素環 / 炭素ー酸素結合
研究実績の概要

本研究では、フォスファゼン塩基t-Bu-P4を触媒として用いて、芳香族メトキシ化合物の炭素(sp2)-メトキシ結合の変換反応の開発に取り組んできた。この過程で、チオールを求核剤として用いた際には、芳香族メトキシ化合物の脱メチル化反応が進行することを見出した。従来の塩基を用いた脱メチル化反応では、電子不足な基質に有効であり、電子豊富な基質には適用が困難であった。今年度、この触媒的脱メチル化反応の基質適用範囲を詳細に評価した。その結果、電子不足な基質(アセチル基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子)に加え、電子豊富な基質(メチル基、ジフェニルアミノ基、エトキシ基)を用いた際にも、目的の脱メチル化反応が円滑に進行することを示した。加えて、1,3,5-トリメトキシベンゼンにおいて、1度の反応で、全てのメトキシ基での脱メチル化反応が進行することも示した。また、本反応では、t-Bu-P4塩基が特異的に有効な触媒であることを示した。これについて計算化学を行い、チオールが脱プロトン化して生じるチオラートアニオンについて、t-Bu-P4の嵩高さゆえに、ネイキッドアニオン状態を取ることで、高い求核性を持たせることが可能となるために、効率的に反応が進行すると解釈した。以上の有機超塩基触媒による不活性結合の変換反応に関する知見は、これまで報告されている、遷移金属を用いた反応や、化学量論量の試薬を用いる反応から、化学選択性あるいは官能基許容性の拡大に繋がるとともに、化合物の新規合成法の足がかりになる重要な知見である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Organic superbase <i>t</i>-Bu-P4-catalyzed demethylations of methoxyarenes2022

    • 著者名/発表者名
      Shigeno Masanori、Hayashi Kazutoshi、Korenaga Toshinobu、Nozawa-Kumada Kanako、Kondo Yoshinori
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 9 ページ: 3656~3663

    • DOI

      10.1039/D2QO00483F

    • 査読あり
  • [学会発表] 有機超塩基t-Bu-P4触媒による芳香族メトキシ化合物の脱メチル化反応2023

    • 著者名/発表者名
      林和寿, 重野真徳, 是永敏伸, 根東義則
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] フォスファゼン塩基 t-Bu-P4 による炭素-酸素結合の変換反応2022

    • 著者名/発表者名
      林和寿, 重野真徳, 根東義則
    • 学会等名
      第 33 回万有仙台シンポジウム三地区交流ミニセミナー
  • [学会発表] 有機超塩基触媒t-Bu-P4による芳香族トリフルオロメトキシ化合物の変換反応2022

    • 著者名/発表者名
      曽我天音, 林和寿, 重野真徳, 根東義則
    • 学会等名
      第61回日本薬学会東北支部大会
  • [学会発表] 有機超塩基t-Bu-P4触媒による芳香族メトキシ結合の脱メチル化反応2022

    • 著者名/発表者名
      林和寿, 重野真徳, 是永敏伸, 根東義則
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] 有機超塩基触媒を用いた炭素―酸素結合の変換反応2022

    • 著者名/発表者名
      林和寿
    • 学会等名
      第37回有機合成化学若手研究者の仙台セミナー
  • [学会発表] Organobase catalysis for C-O bond exchange reactions2022

    • 著者名/発表者名
      重野 真徳, 林 和寿, 中村 隆太郎, 根東 義則
    • 学会等名
      令和4年度化学系学協会東北大会
  • [学会発表] Phosphazene base t-Bu-P4 promoted carbon-methoxy bond exchange reactions2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori Shigeno, Kazutoshi Hayashi, Ryutaro Nakamura, Yoshinori Kondo
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry Kota Kinabalu 2022
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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