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2023 年度 実施状況報告書

第二級アルキル炭素上での高速アルキルカップリング反応の新展開と挑戦的な合成戦略

研究課題

研究課題/領域番号 20K05501
研究機関明治大学

研究代表者

小林 雄一  明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員(客員研究員) (90153650)

研究分担者 小川 熟人  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (50611109)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワードアルキルカップリング反応 / プロパルギルカップリング反応 / 銅触媒 / 第二級炭素 / 有機リチウム試薬 / 芳香族Grignard試薬
研究実績の概要

我々は,第二級水酸基をPyridine-SO3 脱離基に変えた基質とアルキルGrignard試薬 RMgX との Cu(OTf)2 触媒カップリング反応を発表している (Org Lett., 2019)。さらに,この基盤研究C の3年目では有機リチウム (RLi) を用いるカップリング反応の条件検討を行ってきた。一方で,プロパルギル置換反応についても研究を展開した。
4年目では,上述の有機リチウム (RLi) を用いるカップリング反応を詰め,論文発表した (Eur. J. Org. Chem., 2023, 26, e202300403 (7 pages))。
ArMgBr/CuCN 触媒を用いるプロパルギル炭素上での置換反応の延長として ArLi との反応を検討した。その結果,CuCN よりもCuClに高い触媒活性を見出した。位置選択性は高く,アレン体の生成はごくわずかであった。光学活性体を用いた反応から,立体反転を伴う反応であることを確認できた。PhBr, PhI と t-BuLi とのLi-ハロゲン交換により生成した Phアニオンも使えた。様々な芳香族Br に対してLi-ハロゲン交換を経由する方法は有効であった。また,Furan, Thiopbene の場合,direct lithiation が使えた。ArLi を使うメリットを示すことができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ渦による研究時間の削減と一部の試薬の入手に遅れが出て,研究のスピードが遅くなったが,それでも以下の研究 (1), (2) で論文発表できた。
(1) 有機リチウム (RLi) を用いるカップリング反応
n-BuLi と MeLi を用いて反応を検討し,自分で調製したMgX2溶液と組み合わせるとスムーズに反応した。この反応を活用し,lichen moth の性フェロモン (S)-14-methyloctadecan-2-one の光学活性体の合成を行った。
(2) プロパルギルリン酸エステルとArLiとのカップリング反応を検討し,CuClに高い触媒活性を見出した。この反応は立体選択的かつ位置選択的に進行した。
(3) アルキルGrignard試薬よりも反応性の低いとされている ArMgX との第二級炭素上でのカップリング反応を検討した。
(4) 1,3-ジオールから誘導したPyridine-SO3 基質とのアルキルカップリング反応を検討しているが,生成物は低収率でしか得られてない。

今後の研究の推進方策

上の進捗状況の中の (3) と (4) を引き続き研究する。

次年度使用額が生じた理由

研究が次年度に持ち越しになった。
2024年度では,実験に必要な試薬や溶媒の購入と論文校閲に使用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Substitution of Secondary Propargylic Phosphates Using Aryl-Lithium-Based Copper Reagents2023

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kobayashi, Takayuki Hirotsu, Yosuke Haimoto, and Narihito Ogawa
    • 雑誌名

      Catalysts

      巻: 13 ページ: 1084(14 pages)

    • DOI

      10.3390/catal13071084

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Coupling Reaction of Secondary Alkyl 2-Pyridinesulfonates with Alkyl Lithium-Based Reagents2023

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sato, Akito Osada, Narihito Ogawa, and Yuichi Kobayashi
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 26 ページ: e202300403

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300403

    • 査読あり

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公開日: 2024-12-25  

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