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2013 年度 実施状況報告書

金属触媒を用いないクロスカップリング反応の開発とその応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 25860017
研究種目

若手研究(B)

研究機関立命館大学

研究代表者

森本 功治  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (10543952)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードビアリール / ヨウ素
研究概要

ビアリール類の中で、フェノール骨格を有する化合物は生物活性天然物など重要な化合物に見られる骨格である。最近研究代表者は、フェノール類であるカテコールのカップリング反応が、特定のプロトン酸を添加すると進行し、ディスコティック液晶材料の中間体、機能性有機材料の原料として有用な2,3,6,7,10,11‐ヘキサヒドロキシトリフェニレン(HHTP)が得られることを見出した(Eur. J. Org. Chem., 2013, 1659-1662)。そこで本法を応用することにより最近、フェノール類の酸化的クロスカップリング反応へと展開することに成功し、種々のクロスカップリング体を収率良く合成することに成功した(Chem. -Eur. J., 2013, 19, 8726-8731.)。
一方で含窒素芳香族ビアリール類は生物活性天然物や医薬品に多くみられる重要な化合物であり、その簡便な合成法の開発は有機合成上重要である。今回研究代表者は、含窒素ヘテロ芳香族化合物であるピロール類のヨードニウム塩に注目し、その反応性を検討し新たな結合形成反応へと展開すべく検討した。その結果、種々のピロールのヨードニウム塩を、ルイス酸を添加して様々なアゾール類と反応させるとピロール類の炭素-窒素結合形成反応が起こることを明らかとした(Asian J. Org. Chem. 2014, 3 382-386)。
さらにヨウ素反応剤の触媒的利用にも注目し、アニリン誘導体の触媒的なクロスカップリング反応の開発も行い、効率的なビアリール合成法の開発に成功した (J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 14978~14081)。

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

本研究では、遷移金属触媒を必要としない芳香族化合物の新規炭素-炭素結合形成反応、特にビアリール化合物合成を基盤とした反応開発を行うことを計画している。現在までに3価の超原子価ヨウ素種である芳香族化合物由来のヨードニウム塩や、フェノール類といった芳香族化合物とヨウ素反応剤との反応により生成するカチオン種の反応性を利用し、原料の官能基化を必要としない直接的なビアリール合成法の開発を行い、その結果を得ている。

今後の研究の推進方策

上記に述べたように本研究では、遷移金属触媒を必要としない芳香族化合物の新規炭素-炭素結合形成反応、特にビアリール化合物合成を基盤とした反応開発を行うことを計画している。現在までに有用なビアリール合成法の確立に成功しつつあり、順調に研究は進展している。今後はさらに効率的なビアリール合成法の確立を目指し、すでに研究代表者らが有する種々の芳香族化合物に対する官能基化技術や、ヨウ素反応剤の独自の活性化法を利用することにより、高度に官能基化された芳香族化合物の独創的かつ環境調和型の合成法の実現を目指す。さらに芳香族化合物の結合形成反応だけでなく、得られた生成物に関して導電性ポリマーなど有用物質への変換を行い、本手法の実用性を明らかにする。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] N1-Selective Oxidative C-N Coupling of Azoles with Pyrroles Using Hypervalent Iodine Reagent2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Morimoto, Yusuke Ohnishi, Akira Nakamura, Kazuma Sakamoto, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 雑誌名

      Asian J. Org. Chem.

      巻: 3 ページ: 382-386

    • DOI

      10.1002/ajoc.201400027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organocatalytic C-H/C-H' Cross-Biaryl Coupling: C-Selective Arylation of Sulfonanilides with Aromatic Hydrocarbons2013

    • 著者名/発表者名
      Motoki Ito, Hiroko Kubo, Itsuki Itani, Koji Morimoto, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 ページ: 14978-14081

    • DOI

      10.1021/ja407944p

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Free Oxidative para Cross-Coupling of Phenols2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Morimoto, Kazuma Sakamoto, Yusuke Ohnishi, Takeshi Miyamoto, Motoki Ito, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 雑誌名

      Chem. -Eur. J.

      巻: 19 ページ: 8726-8731

    • DOI

      10.1002/chem.201301028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidative Trimerization of Catechol to Hexahydroxytriphenylene (HHTP)2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Morimoto, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 9 ページ: 1659-1662

    • DOI

      10.1002/ejoc.201201515

    • 査読あり
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素反応剤を用いる新規オルトスピロ環構築法の開発と天然物ラクトナマイシンの合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      森本功治,仲江朋史,宮本健志,土肥寿文,北 泰行
    • 学会等名
      第39回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      福岡県 九州大学医学部百年講堂
    • 年月日
      20131105-20131106
  • [学会発表] Efficient Metal-Free Oxidative para Cross-Coupling of Phenols2013

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, K.; Sakamoto, K.;Dohi, T.; Kita, Y.
    • 学会等名
      9th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium in 2013 (AIMECS13)
    • 発表場所
      Grand Hotel Taipei(台湾)
    • 年月日
      20131015-20131018
  • [学会発表] フェノール類の酸化的クロスカップリング反応の開発と有用物質合成への応用

    • 著者名/発表者名
      森本功治、坂本一真、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本県 熊本大学
  • [学会発表] ホモフタル酸アナログの強塩基存在下での環化付加反応を用いるlactonamycinの合成研究

    • 著者名/発表者名
      森本功治、仲江朋史、宮本健志、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本県 熊本大学
  • [学会発表] フェノール類の酸化的クロスカップリングによるビアリール合成

    • 著者名/発表者名
      森本功治、坂本一真、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      第104回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      東京都 早稲田大学国際会議場
  • [学会発表] 原子価ヨウ素活性種を用いたアニリン誘導体の触媒的クロスカップリング反応

    • 著者名/発表者名
      伊藤元気,久保浩子,井谷 樹,栄井修平,森本功治,土肥寿文,北 泰行
    • 学会等名
      第39回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      福岡県 九州大学医学部百年講堂
  • [学会発表] 含窒素ヘテロ芳香族ヨードニウム塩の反応性制御とビアリール合成へ応用

    • 著者名/発表者名
      森本功治,大西佑亮,坂本一真,関口 奨,土肥寿文,北 泰行
    • 学会等名
      第43回複素環化学討論会
    • 発表場所
      岐阜県 長良川国際会議場
  • [学会発表] ホモフタル酸無水物との環化付加反応による天然物ラクトナマイシンの ABCD 環構築

    • 著者名/発表者名
      森本功治,宮本健志,仲江朋史,土肥寿文,北 泰行
    • 学会等名
      第63回日本薬学会近畿支部大会
    • 発表場所
      京都府 同志社女子大学 京田辺キャンパス
  • [学会発表] メタルフリーな直接的ヘキサヒドロキシトリフェニレンの合成法の開発

    • 著者名/発表者名
      森本功治,土肥寿文,北 泰行
    • 学会等名
      日本プロセス化学会 2013サマーシンポジウム
    • 発表場所
      茨城県 つくば国際会議場
  • [学会発表] Oxidative Direct Synthesis of Hexahydroxytriphenylene (HHTP)

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, K.; Dohi, T.; Kita, Y.
    • 学会等名
      14th Tetrahedron Symposium
    • 発表場所
      Vienna (Austria )

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公開日: 2015-05-28  

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