不均一系触媒を駆使したタンデム型多置換芳香族化合物の構築法

非均相催化剂串联多取代芳香族化合物的构建方法

基本信息

批准号：
18J14010
负责人：
安川直樹
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Gifu Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

私は、副生物や廃有機溶媒等の「ゴミが出ない」反応の開発を目指し、研究を遂行した。令和２年度は、以下に示す三種類の反応を開発した。1)窒素－酸素(N-O)結合開裂には、通常化学量論量以上の還元剤が必要であり、還元剤由来の廃棄物の副生が問題となる。私は、ニトロソ化合物と環状共役ジエンとのHetero Diels-Alder(HDA)反応成績体のN-O結合が、不均一系銅炭素(Cu/C)触媒的に開裂されることを見出した。またHDA反応と組み合わせることで、ステップエコノミーに優れたone-pot反応にも成功した。この研究成果をまとめ、現在国際学術誌に投稿中である。2)保護基は標的分子を効率良く合成するために利用されるが、保護・脱保護工程の増加が問題である。従って保護化合物の直接変換法は、脱保護工程の省略を含むステップエコノミーに優れた方法論として有用である。私は、水中プラチナ炭素(Pt/C)と分子状酸素(O２)を組み合わせることで、芳香族アルデヒドの保護体である芳香族アセタールを安息香酸類へ酸化する反応を開発した。O２はグリーンな酸化剤、水は安価で安全な溶媒であり、Pt/Cは濾過で容易に回収されるため、環境調和型反応としてプロセス化学的適用が期待される。この研究成果は、国際学術誌で発表した(Heterocycles, 2020, 100, 145.)。３)フラン環は様々な機能性材料の基本骨格であり、高次官能基化されたフラン類の系統的な合成法の開発が望まれている。私は、3価塩化金触媒のπ電子親和性を利用した β-ケトアレンの分子内環化反応と求核種導入反応によるフラン環を含むビアリールメタン類合成法を開発した。これら二種類の反応が一挙に進行する報告例はなく、この反応は学術的価値が高く、研究成果を論文執筆中である。

我进行了研究，目的是开发“无废物产生”反应，例如副产品和废物有机溶剂。在2020财政年度，我们开发了以下三种反应：1）氮氧（N-O）键裂解通常需要比化学计量量大的还原剂，而从还原剂得出的废物的副产物成为问题。我发现，硝基化合物与环状共轭二烯的杂二烷键（HDA）中的N-O键是催化裂解的异质铜碳（CU/C）。此外，当与HDA反应结合使用时，它在具有出色的步进经济的一锅反应中已经成功。这项研究的结果正在编译，目前正在提交给国际学术期刊。 2）保护组用于有效合成目标分子，但保护和脱保护步骤的增加是一个问题。因此，保护化合物的直接转化是一种在步骤经济中非常出色的方法，包括省略脱保护步骤。我通过将铂碳（Pt/c）与分子氧（O2）结合，从而对氧化芳香族乙酸的反应（芳香醛的保护剂）对苯甲酸进行了反应。 O2是一种绿色氧化剂，水是一种廉价且安全的溶剂，PT/C很容易通过过滤回收，因此有望将其作为一种环境和谐反应来处理化学物质。这项研究发现发表在国际学术期刊（Heterocycles，2020，100，145）中。 3）Furan环是各种功能材料的基本框架，并且需要开发一种系统的方法来合成高度功能化的Furans。我已经开发了一种通过分子内环化和β-酮烯丙烯的亲核引入反应来合成含有呋喃环的双甲基甲烷的方法，该反应利用了三价氯化物催化剂的π电子亲和力。没有关于这两种反应的报道一次都在进行，并且这种回应具有很高的学术价值，我目前正在撰写有关我的研究结果的论文。