2018 Fiscal Year Annual Research Report
カルボニル化合物を求核剤原料とする分子変換プロセスの創製
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18H01971
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
大宮 寛久 金沢大学, 薬学系, 教授 (40508876)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 触媒・化学反応プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、カルボニル化合物を求核剤原料として直接利用する分子変換プロセスの実現を目的とし、その達成のために画期的な触媒システムを創り出す。具体的には、【研究1】アルデヒドをアシルアニオンとして用いて各種炭素求電子剤と反応させるC-H官能基化反応、【研究2】アルデヒドをアルキルアニオンとして用いて各種炭素求電子剤と反応させるクロスカップリング型反応、を標的とする。本年度は、以下に述べるような研究成果が得られた。
１）銅触媒を用いることでアルデヒドとケトンの還元的カップリング反応の開発に成功した。銅触媒が、アルデヒドとケトンを新しい形式で認識・活性化し、高い化学選択性を可能にした。CuCl/N-ヘテロ環カルベン錯体触媒およびNaOtBuとシリルボラン存在下、ベンズアルデヒドとアセトフェノンを反応させたところ、クロスカップリング反応が進行し、1,2-ジオール体が得られた。本手法は、キラル銅/N-ヘテロ環カルベン錯体触媒を用いることで不斉反応に適用可能である。
２）N-ヘテロ環カルベン（NHC）触媒と脂肪族カルボン酸誘導体を用いた芳香族アルデヒドの脱炭酸型アルキル化反応の開発に成功した。NHC触媒前駆体であるチアゾリウム塩および炭酸セシウム存在下、ベンズアルデヒドとピバル酸エステル誘導体を DMSO中 60 ℃ で反応させたところ、脱炭酸を伴ったアルキル化が進行し、アリールアルキルケトンが定量的に得られた。ラジカル環化実験や当量実験の結果から、本反応はアルデヒドとNHC触媒から生成した Breslow中間体の脱プロトン化体からエステル誘導体への一電子移動を経由して進行していることが示唆された。
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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
銅触媒を用いることでアルデヒドとケトンの還元的カップリング反応とN-ヘテロ環カルベン触媒と脂肪族カルボン酸誘導体を用いた芳香族アルデヒドの脱炭酸型アルキル化反応の開発に成功し、学術論文に報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度の研究を引き続き検討する。 カルボニル化合物を求核剤原料として直接利用する分子変換プロセスをさらに開発する。
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