syntheses of multisubstituted heterocyclic compounds using ligand-controlled site-selective reactions

使用配体控制的位点选择性反应合成多取代杂环化合物

基本信息

批准号：
21K06457
负责人：
山口深雪
金额：
$ 2.58万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06457/
关键词：
合成複素環化合物触媒位置選択性配位子

项目摘要

2022年度は、様々な多置換複素環化合物の効率的合成に役立つと期待される、新規位置選択的触媒反応の開発と、それらの反応を活用した多置換複素環化合物群の効率的合成について検討を行った。従来行われてきた基質による位置選択性制御に代えて、パラジウム触媒とともに用いる配位子により位置選択性を制御することを特徴とする反応の開発を行った。配位子の使い分けにより、複数の反応点を持つ基質において位置選択的にアリール化を進行させ、ピリドインドリンや2H-ピロール、3H-ピロールなどの合成例の少ない骨格を含む様々な置換複素環化合物を得ることを目指した。まず、2,5-二置換ピロールの位置選択的アリール化で得られた2,2,5-トリアリール2H-ピロールを変換し、今までに合成例のない2,2,5,5-テトラアリールピロリジン類を始めとする様々な多置換含窒素五員環化合物を得た。また、無置換1H-ピロールの位置選択的アリール化についても検討した、その結果、適切な配位子を選択することで、ピロールのC2位あるいはC3位で優先的にモノアリール化が進行することを明らかにした。加えて、反応のスケールアップについても検討し、これまで封管中で行う必要があったC2位アリール化を一般的なフラスコを用いて行える条件を見出した。さらに、トリプタミン誘導体の脱芳香族的C3位選択的アリール化と分子内環化によるピロロインドリンのワンポット合成について検討した。その結果、適切な保護基を用いることでアリール化及び分子内環化が連続して一気に進行し、目的物であるピロロインドリンが中程度から高い収率で得られた。また、保護基の脱保護についてもより詳細に検討し、効率よく脱保護できる条件を見出した。これらのピロロインドリン合成で得られた知見をもとに、ホモトリプタミンを基質として用いるピリドインドリン合成へと展開した。

2022年，我们将研究开发新的区域选择性催化反应，预计可用于高效合成各种多取代杂环化合物，并利用这些反应高效合成多取代杂环化合物。我们开发了一种反应，其特征是使用配体与钯催化剂一起使用来控制区域选择性，而不是传统地使用底物控制区域选择性。通过选择性地使用配体，我们可以对具有多个反应位点的底物进行区域选择性芳基化，产生各种含有很少合成的骨架的取代杂环，例如吡啶吲哚啉、2H-吡咯和3H-吡咯，目的是获得化合物。首先，将2,5-二取代吡咯进行区域选择性芳基化而得到的2,2,5-三芳基2H-吡咯转化为2,2,5,5-四芳基吡咯烷等各种多取代的含氮五元环化合物。我们还研究了未取代的1H-吡咯的区域选择性芳基化，发现通过选择合适的配体，单芳基化优先在吡咯的C2或C3位上进行。此外，我们还考虑了扩大反应规模，并找到了允许使用普通烧瓶进行C2位芳基化的条件，以前需要在密封管中进行C2位芳基化。此外，我们研究了通过脱芳构C3选择性芳基化和色胺衍生物的分子内环化一锅法合成吡咯并吲哚啉。结果，通过使用适当的保护基团，芳基化和分子内环化连续且同时进行，并以中等到高产率得到了目标产物吡咯并吲哚啉。我们还更详细地研究了保护基团的脱保护，并找到了允许有效脱保护的条件。基于吡咯并吲哚啉合成中获得的知识，我们开发了使用高色胺作为底物的吡啶并吲哚啉的合成方法。