2021 Fiscal Year Annual Research Report
合成応用を指向したコバルト触媒によるC(sp3)-H官能化とその立体制御
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19K16306
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
吉野 達彦 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (50756179)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | C-H活性化 / コバルト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度に当たる本年度は、昨年度までの結果をもとに計画の見直しをはかり、すでに見出していたロジウム触媒を用いたC(sp3)-H結合のアミド化反応の検討を進めた。金属・配位子比率、反応濃度、反応温度、溶媒といった各種反応条件を再度精密に精査し直すことにより、より基質一般性に優れた反応条件を見出すことができ、様々な基質へ展開した。またそれに合わせて反応機構の解析実験およびDFT計算についても見直しをおこなった。以前は実験結果と計算結果が一部矛盾する結果が得られていたが、アミド化の段階の活性化障壁が反応剤構造に大きく依存することを見出し、その点に関して一定の解決をみた。
一方で初年度から検討していたコバルト・光触媒の協働反応系については、めぼしい進捗が見られず、検討を断念せざるを得なかった。
研究機関全体を通しては、当初想定していたよりコバルト触媒の反応性が低く、C(sp3)-H官能基化反応には適していないことが明らかとはなったものの、そのLewis酸活性によるene反応や、イミデート配向基によるアリル化反応など、コバルト触媒の新たな反応性を見出すことに成功した。また特殊なロジウム触媒を用いることで一般的なアミドを配向基としてC(sp3)-Hアミド化反応が効率よく進行することを見出すことができた点は、今後のC(sp3)-H官能基化反応の発展に向けて大きな発見であると考えている。ここで得られたシクロペンタジエニル配位子の電子的効果に関しては、コバルト触媒の今後の発展にも寄与すると期待できる。
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