| 研究課題/領域番号 |
23390002
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
根東 義則 東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90162122)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 有機触媒 / 芳香族複素環 / オニウムアミド / 脱プロトン化 / 炭素アニオン |
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| 研究概要 |
芳香族複素環化合物は医薬品開発において欠かすことのできない重要な素材であり、その修飾反応は炭素アニオン化学の進展とともにその自由度を拡大してきた。申請者は芳香族脱プロトン化－修飾のための有機触媒プロセスの体系化をはかるために、系内で発生させるオニウムアミドを触媒とする反応、特にホスファゼニウムP5フルオリドとジアルキルアミノシランとの組み合の適用範囲を明らかにした。オニウムアミドについてはこれまでその性質と構造に関する基礎的な研究も行った。金属性の試薬を用いることなく反応性の炭素アニオンを発生させることが可能であり、またこれまで困難であった触媒化を達成することができた。ジアルキルアミノトリメチルシラン類とフッ化物イオンとの反応によるオニウムジアルキルアミドの発生法について検討し、その生成については各核種NMRスペクトルでモニターを試みた。芳香環上の環プロトンのpKaの値からこのオニウムアミドを用いる脱プロトン化の適用は、幅広い芳香族化合物について可能と考えられ、すでにベンゾアゾール類では成功した。反応剤が環内窒素或いは官能基に配位しないので反応は最も酸性度の高い部位において進行すると考えられる。芳香へテロ環N-オキシドの変換反応は選択的に側鎖を導入する有効な手段であるが、これまで有機金属を用いた付加－脱離反応が研究されてきたが、オニウムアミドを用いて触媒的な修飾反応の開発に成功した。芳香へテロ環N-オキシドへの幅広い適用を試みるとともに利用可能な求核剤の拡大をはかる。また、求核剤としてアミノシラン類を用いた場合にN-オキシド類の２量化反応も見出されており、これはα位に炭素アニオンが生成されていることを示しているので新たなN-オキシドの変換反応の開発が可能になるものと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
オニウムアミドはこれまで反応剤として用いらたことはなかったが、今回フッ化ホスファゼニウムとアミノシラン類との反応により系内で発生させることに成功し、また芳香環の触媒的な脱プロトン化修飾反応に用いることができた。オニウムアミドとしてはホスホニウムのみならずアンモニウムも用いることが可能であることが明らかとなり、またアミドとしてはジアルキルアミド以外にビストリメチルシリルアミドも利用価値が高いことが判明している。これまでのところ研究計画は予定通りに進んでいるが、さらに反応の細部を検証することにより触媒反応の適用範囲の拡大をはかることができるものと考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
オニウムアミドを用いる触媒的な脱プロトン化反応が原理的な可能であることが証明されたので、今後はより精密は最適化をはかって行く。含窒素複素環上のプロトンの酸性度を上げるためにルイス酸の添加をすることが、考えられオニウムアミドと共存が可能なシステムの設計を検討する。また親電子剤へのエナンチオ選択的な反応を行うために、キラルなオニウムの設計と合成を行う。また、キラルルイス酸を用いる不斉変換も可能と考えられるので、多面的に検討していく予定である。
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