公募研究
近年、パラジウム触媒を用いた「C-H活性化を利用したC-C結合形成反応」は革新的反応の一つとして注目を集めている。C(sp2)-Hの活性化の報告と比較して不活性なC(sp3)-H結合の活性化と続くC-C結合形成反応は報告例が少なく適用可能な碁質も限られる。申請者はパラジウム触媒を用いて新たなC(sp3)-K結合の活性化条件を明らかにして、さらに、この条件をこれまで報告されていない基質での4級炭素構築へ発展させることを目的としている。これは困難であると同時に挑戦すべき研究課題である。平成23年度はカルバミン酸クロリドからC-H活性化と続くC-C結合形成反応による分子内環化反応について精査した。具体的には2,6-ジメチルアニリンより誘導化したカルバミン酸クロリドをパラジウム触媒存在下反応させてオキシインドールを得る条件を見出し、触媒、リガンド、塩基、溶媒、添加物について種々条件検討し、反応条件を最適化した。この基質を用いた反応の特徴はC-H結合活性化を行う上で、酸化的付加により生じた2価パラジウムがメチル基のC(sp3)-H活性化する触媒サイクルとなる点である。基質適用範囲を調べたところ、芳香環上の電子密度に関係なく様々な基質に本反応が適用可能であり、官能基許容性も高く、非常に一般性の高い反応であった。また、これまでC(sp2)-H活性化がC(sp3)-H活性化に優先するという報告がある中で、興味深いことに、本反応条件では競合するC(sp2)-H結合存在下、C(sp3)-Hを優先的に活性化できる特徴を明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
本反応をもちいて四級炭素を有するスビロオキシインドールを合成するための第一段階であるC(sp3)-H活性化の条件を見出した点は重要である。現在、第二段階として、基質の設計を工夫することで3置換炭素、4置換炭素の構築に応用可能であるか検討している。予備実験により、平成23年度に見出した条件はある基質を用いると中程度の収率で4置換炭素の構築が可能であることが明らかになっており、本研究は目樗に向かって比較的順調に進展している。
現在、見出している基質を用い、リガンドや添加物などについてさらに検討する。特に得られる副生成物は脱カルボニル体なので、この副反応を抑制しながら収率の向上を目指す。反応条件を最適化したら様々な4置換炭素の構築に適用可能であるか調べる。特に天然物の不斉合成に応用可能な反応へ発展させることを視野に入れて検討する。
すべて 2012 2011 その他
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)
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