ビスマスによる脱水素型クロスカップリング反応の開発とその応用研究

铋脱氢交叉偶联反应的进展及其应用研究

• 批准号: 22K20709
• 负责人: 笠間 建吾
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20709/
• 关键词: ビスマス; ビアリール; クロスカップリング; 酸化反応; 脱水素型カップリング

医薬品に含まれるほど極めて安全な元素である典型金属ビスマスを利用した触媒反応、特に、異なる二つのアレノール類を化学・位置選択的に反応させる脱水素型クロスカップリング反応の開発を目的に検討を行い、以下の成果を得た。はじめに、3-ヒドロキシカルバゾールと2-ナフトールを基質に、強力な酸化剤として知られている五価ビスマスをもちいて脱水素型クロスカップリング反応を検討した。化学量論量のトリフェニル炭酸ビスマスを窒素雰囲気下30度で反応させると、目的のクロスカップリング生成物が得られることを見出した。次に、触媒反応への展開を目指して過酸化物存在下、系中で三価ビスマスを五価ビスマスへと酸化することで、触媒化にも成功した。触媒量までビスマスを減らしても本反応は良好に進行した。さらに、触媒量のビスマス存在下、酸素雰囲気下に30度で反応させても酸素が酸化剤としてはたらくことで、非常に温和な条件で良好な収率で触媒的脱水素型カップリング反応が進行することを見出した。以上の結果から、酸素雰囲気下に行う反応条件を詳細に検討し、最適条件を決定して、基質適用範囲の検討を行った。メトキシメチル基など一部の官能基はビスマスのもつルイス酸性のために適用困難であったが、様々な位置に電子供与性基や電子吸引基をもつ3-ヒドロキシカルバゾール類や2-ナフトール類に対して本反応は利用可能であった。現在、反応機構の詳細を解析し、さらなる適用範囲の拡大を検討している。

我们研究了以下结果，目的是使用典型的金属二晶曲，这是一种非常安全的元素，可以在药品中发现，尤其是脱氢型型交叉偶联反应，其中两种不同的艾他酚在化学上是化学上的，并且在化学上是化学上的，并进行了反应，并获得了以下结果。首先，使用3-羟基氯巴唑和2-萘酚作为底物和五体二硫醇（被称为有效的氧化剂）研究了脱氢交叉偶联反应。发现在氮气气氛下以30°的反应，在30°的情况下反应了化学计量量的二苯基三烯基，以获得所需的交叉偶联产物。接下来，为了发展为催化反应，在存在过氧化物的情况下将三价二价鞭毛被氧化为系统中的五含量鞭毛，并且催化反应也成功。即使将二晶鼠量减少到催化量后，该反应也进行得很好。此外，还发现，即使在存在催化量的鞭毛含量的情况下，氧气在30°C的氧气中反应，催化脱氢偶联反应在非常轻微的条件下以良好的产量进行。基于上述结果，详细检查了在氧气大气下进行的反应条件，确定了最佳条件，并检查了底物施用范围。尽管某些功能组（例如甲氧基甲基基团）由于二雄的刘易斯酸度而难以应用，但该反应可与3-羟基甲唑和2-萘酚一起使用，这些反应在各个位置具有电子和电子绘制基团。当前，我们正在分析反应机制的细节，并考虑进一步扩大应用范围。

项目成果

ビスマスを酸化触媒とする3-ヒドロキシカルバゾール類と芳香族化合物とのクロスカップリング反応の開発

使用铋作为氧化催化剂开发3-羟基咔唑与芳香族化合物之间的交叉偶联反应

• 发表时间: 2023
• 作者: 笠間建吾;小池悠太;矢倉隆之
• 通讯作者: 矢倉隆之