| 研究課題/領域番号 |
24225002
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三浦 雅博 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20183626)
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| 研究期間 (年度) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| キーワード | 合成化学 / 普遍結合活性化 / カップリング反応 / 有機機能性材料 |
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| 研究概要 |
本研究では、有機化合物中に普遍的に存在する炭素―水素結合および炭素―炭素結合を選択的に活性化し、それらを切断することによって高度な分子変換を可能とする触媒系の開発を行うとともに、環境調和性の高い効率的な機能性分子の創成法を開拓することを目的としている。平成25年度は、前年度までの成果を基に、に、有効性を見出したパラジウム、ロジウム、およびルテニウム錯体触媒を用いた炭素結合形成反応を中心に検討を行った。その結果、パラジウム触媒をインドール-3-酢酸類の2位選択的直接アリール化に適用できることが分かった。この反応は製薬分野での活用が期待される。また、昨年度見出したルテニウム触媒を用いた安息香酸アミド類の反応の展開として、基質適用範囲の拡張を検討した結果、含窒素複素環基や含リン官能基を持つ基質のアルキンとの反応によるビニル化が行えることを見出した。後者の反応は、リン配位子の修飾に有効に活用できる。ロジウム触媒を用いた反応として、チオフェンカルボン酸やフランカルボン酸のような複素環カルボン酸のアルケンによる酸化的直接ビニル化反応を開発することに成功した。この反応では、従来の報告例とは異なり脱炭酸や脱ハロゲン化を併発しないため、カルボキシル基やブロモ基を他の官能基に変換し、多様な誘導体へ変換することができる。一方で、安価で単純な銅塩を用いる反応として、安息香酸アミド類とアゾールのような複素環との脱水素クロスカップリング反応の開発を行った。アミド官能基のアミン源としてアミノキノリンが効果的に反応における選択的炭素―水素結合切断を促進することが明らかとなった。この反応では、アゾール化合物としてオキサゾール類、チアゾール類、イミダゾール類のいずれも用いることができ、2位で選択的にカップリング受けた生成物を高収率で得ることができた。
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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
当初計画のように第二周期遷移金属錯体触媒の調製を行うとともに、それらを用いた炭素結合形成反応を検討しした。パラジウム触媒を用いる複素環のアリール化、ロジウム触媒を用いる複素環のビニル化、およびルテニウム触媒を用いる芳香族アミドのビニル化の各反応を開発した。一方で、安価な銅塩を用いる脱水素型芳香族クロスカップリングおよびニッケルを用いる複素環のアルキル化も開発した。
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| 今後の研究の推進方策 |
第一周期および第二周期遷移金属錯体触媒の調製に関し、錯体触媒のさらなる高活性化と新たな配位子の設計・合成を継続的に検討する。また錯体触媒を用いた、新しい炭素結合形成反応の開発と電子共役材料の創成法への応用を検討する。
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