2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15J04927
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
齋藤 雄太朗 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | パラ位選択的官能基化 / C–H結合直接ホウ素化反応 / 迅速ライブラリー構築 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ベンゼン環パラ位の置換基は分子全体の性質に大きく影響を及ぼすことから、その直接官能基化法の開発が強く望まれてきた。しかし、一置換ベンゼンのパラ位を選択的に官能基化することは難しく、これまで汎用的な手法は開発されていなかった。一方でホウ素の置換基であるボリル基は様々な官能基に変換できることが知られており、パラ位選択的な直接ホウ素化反応が可能になればベンゼン環パラ位の多様な選択的官能基化が可能になると考えた。イリジウム触媒を用いたベンゼン環の炭素–水素(C–H)結合直接ホウ素化反応はすでに報告されているが、一置換ベンゼンに適用した場合、メタ位ホウ素化体とパラ位ホウ素化体が約2:1の割合で混合物として得られる。そこで、嵩高い補助配位子を用いることでパラ位を選択的にホウ素化できるのではないかと考えた。フェニルトリメチルシランをモデル基質として様々な補助配位子を調査した結果、嵩高いリン配位子である2,2’-ビス[ジ(3,5-キシリル)ホスフィノ]-6,6’-ジメトキシ-1,1’-ビフェニル (Xyl-MeO-BIPHEP)を用いることで高いパラ位選択性が発現することを見出した。さらに反応条件最適化することで総収率94%、パラ位選択性88%を達成した。本年度はこの反応の詳細な調査を行い、その成果をアメリカ化学会誌に発表した。さらに研究実施計画に従って本反応の改良を行い、極性溶媒中でも高い収率・選択性を与える第二世代の反応を開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた本反応における基質適用範囲の拡充は順調に進行している。特に適用可能な反応溶媒が追加されたことで基質適用範囲は大幅に拡大した。これに留まらず、新たに開発された反応では前回の反応には見られなかった特異な挙動が観測されており、新しい展開が期待できる。来年度はこの新しい可能性を追究すると同時に本反応の応用へと展開していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のとおり、開発当初よりも実用性が改善された第二世代の反応が達成されたため、本反応の応用へと展開していく。具体的には医薬候補分子のリード化合物や有機材料分子に対し本反応を用いて迅速にパラ置換誘導体のライブラリーを構築し、有用分子の開発に貢献する。また、本反応のユニークな選択性の起源を解明すべく、反応機構解析研究を行っていく。
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