Development of Novel Catalytic C-H Cyclization Processes for Synthesis of Heterocycles

杂环合成的新型催化 C-H 环化工艺的开发

• 批准号: 22K06515
• 负责人: 稲本 浄文
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Mukogawa Women's University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06515/
• 关键词: 遷移金属触媒; 炭素－水素結合官能基化; 閉環反応; 複素環化合物; 脱水素型プロセス; C－H 官能基化

自然界に偏在する炭素－水素結合 (C－H) を効率的に活性化して官能基化する手法，いわゆる『C－H 官能基化』は，原子効率の高い，環境調和型プロセスを実現しうる，有用な有機合成プロセスの 1 つとして位置づけられる．一方，『複素環化合物』は，生理活性天然物や医薬品，機能性材料の母核に広範に存在する，重要な化合物群の 1 つである．そのため，複素環化合物の効率的構築法および修飾法の開発は，極めて重要な研究分野である．申請者はこれまでの研究で，遷移金属を用いた触媒的『C－H 官能基化』を分子内プロセスへ適用（『C－H 閉環反応』）した複素環化合物構築法の開発に注力しており，成果をあげてきた．ごく最近，2-ベンジルベンズアミド誘導体を出発物質とし，パラジウム触媒を用いることで，ベンジル位の C(sp3)－H 官能基化と続く分子内 C－N 結合形成反応を経由した，新規イソインドリノン骨格合成法を見出している．この反応は，類似の反応で従来必要であった再酸化剤の添加が不要な『脱水素型 C－H 閉環反応』であり，より環境負荷の少ないプロセス開発という観点からも，優位性が高い．この『脱水素型 C－H 閉環反応』の新たな展開として，新規フタリド合成を計画した．出発物質として 2-ベンジル安息香酸を設定し，様々な反応条件についてスクリーニングをおこなった．その結果，適切なパラジウム触媒，塩基，溶媒を設定することで，所望の閉環体が高収率で得られることが判明した．現在，様々な置換基を有する出発物質を用いて，本反応系の基質適用範囲についての検討をおこなっているところである．また本研究の途上で，サリチルアミド類とアルキン類によるヘテロ環化反応を利用したベンゾオキサジノン誘導体合成が，金触媒により効率的におこなえることが分かった．スマイルス転位反応を利用した新規ニトリル合成法も見出している．

所谓的“ CH-H功能化”，一种有效激活和功能化碳氢键（C-H）的方法，其本质上分布不均，被定位为可以实现高度原子效率，环保友好友好的过程的有用有机合成过程之一。另一方面，“杂环化合物”是在生理活跃的天然产物，药物和功能材料的母体核中广泛发现的重要组成组之一。因此，开发有效的杂环化合物的构造和修饰方法是一个极为重要的研究领域。在先前的研究中，申请人专注于开发一种杂环化合物构建方法，在这种方法中，使用过渡金属将催化“ CH功能化”应用于分子内过程（CH环闭合反应），并获得了结果。最近，通过使用2-苯乙烯苯胺衍生物作为起始材料并使用钯催化剂，我们通过苄基位置C（SP3）H官能化发现了一种新型的异丁氏蛋白酮合成方法，然后是分子内C-N键形成反应。该反应是一种“脱氢CH环闭合反应”，不需要添加再氧化剂，这是以前对于类似反应所必需的，并且从过程发展的角度来看，在环境影响方面具有很小的优势。该“脱氢CH环闭合反应”的新发展计划合成新的邻苯二甲层。将2-苯乙烯酸作为起始材料，并筛选出各种反应条件。结果，发现通过设置适当的钯催化剂，碱和溶剂，可以以高收率获得所需的环插。目前，我们目前正在使用带有各种取代基的起始材料在此反应系统中调查底物应用的范围。此外，在这项研究中，发现可以使用金催化剂有效地进行苯唑嗪酮衍生物合成。我们还使用微笑重排反应发现了一种新型的氮合成方法。

项目成果

金触媒によるベンゾオキサジノン骨格の迅速的合成法の開発

金催化剂快速合成苯并恶嗪酮骨架的方法开发

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiro Abe;Yuka Yokoi;Aoi Hirata;Yumeno Matsuoka;Tetsutaro Kimachi;Kiyofumi Inamoto;松岡 由芽乃;實松 萌夏;水上 玲穂;川元 仁歩;阿部 将大;松岡 由芽乃;川元 仁歩
• 通讯作者: 川元 仁歩

1,5-水素原子移動を活用したフッ素化合物におけるヨウ素原子移動反応の開発

利用1,5-氢原子转移开发氟化合物中的碘原子转移反应

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiro Abe;Yuka Yokoi;Aoi Hirata;Yumeno Matsuoka;Tetsutaro Kimachi;Kiyofumi Inamoto;松岡 由芽乃;實松 萌夏;水上 玲穂;川元 仁歩;阿部 将大;松岡 由芽乃;川元 仁歩;阿部 将大
• 通讯作者: 阿部 将大

金触媒によるヘテロ環化反応を活用したベンゾオキサジノン骨格の効率的合成法の開発

金催化杂环化反应高效合成苯并恶嗪酮骨架的方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiro Abe;Yuka Yokoi;Aoi Hirata;Yumeno Matsuoka;Tetsutaro Kimachi;Kiyofumi Inamoto;松岡 由芽乃;實松 萌夏;水上 玲穂;川元 仁歩
• 通讯作者: 川元 仁歩

脱スルホニル型 Smiles 転位を活用したニトリル合成法の開発

利用脱磺酰化Smiles重排开发腈合成方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiro Abe;Yuka Yokoi;Aoi Hirata;Yumeno Matsuoka;Tetsutaro Kimachi;Kiyofumi Inamoto;松岡 由芽乃;實松 萌夏;水上 玲穂;川元 仁歩;阿部 将大
• 通讯作者: 阿部 将大

Site-Selective Iodine Atom Transfer in Fluorinated Alkyl Iodides via 1,5-Hydrogen Atom Transfer

通过 1,5-氢原子转移在氟化烷基碘中进行位点选择性碘原子转移

• DOI: 10.1039/d2cc02803d
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Masahiro Abe;Yuka Yokoi;Aoi Hirata;Yumeno Matsuoka;Tetsutaro Kimachi;Kiyofumi Inamoto
• 通讯作者: Kiyofumi Inamoto