遷移金属触媒へのπ配位を利用したハロゲン化アルキルの直截的合成

利用过渡金属催化剂π配位直接合成卤代烷

基本信息

批准号：
22K05113
负责人：
阿野勇介
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka 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

项目摘要

有機ハロゲン化物の炭素基とハロゲン基をアルケンに対して一挙に付加する「アルケンのカルボハロゲン化反応」は、有機合成化学における代表的な合成中間体であるハロゲン化アルキルを100％の原子効率で合成することができる手法である。申請者は、カルボハロゲン化剤としてアルキニルブロミドを用い、ブロモ基とアルキニル基をアルケンの同一炭素上に導入する「1,1-アルキニルブロモ化反応」をすでに開発している。2022年度はハロゲン基としてクロロ基やヨード基の導入に関する位置選択性を精査した。その結果、クロロアルキンを用いた反応では二つのアルケン炭素のそれぞれにクロロ基とアルキニル基が導入される1,2-クロロアルキニル化が進行することがわかった。また、前述のアルキニルハロゲン化反応の開発の過程で、分子内に求核性官能基を有する基質を用いると環化反応が進行することを見出した。すなわち、求核性官能基としてオルト位にアルキルエステルを有するスチレン類を用いた場合、アルケンの末端炭素上で炭素－炭素および炭素－酸素結合が形成される1,1-オキシアルキニル化が進行し、生理活性物質の基本骨格の一つである3,4-ジヒドロイソクマリンを与えることが明らかになった。本反応は求核性官能基としてアルキルエステルを用いることが鍵であり、エステル由来の脱離基は対応するアルキルブロミドとして回収可能であることを確認した。量子化学計算による反応中間体の解析も実施し、詳細な反応機構についての知見を得た。

“烯烃碳卤化反应”将有机卤化物的碳基团和卤素基团一次性添加到烯烃上，以 100% 的原子效率转化为有机合成化学中典型的合成中间体烷基卤化物。被合成。申请人已经开发出一种“1,1-炔基溴化反应”，该反应使用炔基溴作为碳卤化剂，并将溴基团和炔基引入到烯烃的同一碳上。在2022财年，我们研究了引入氯基和碘基作为卤素基团的区域选择性。结果发现，在使用氯炔的反应中进行了1，2-氯炔基化，其中将氯基团和炔基引入到两个烯烃碳中的每一个上。此外，在上述炔基卤化反应的发展过程中，发现当使用分子中具有亲核官能团的底物时，环化反应进行。即，当使用邻位具有烷基酯的苯乙烯化合物作为亲核官能团时，在烯烃的末端碳上进行形成碳-碳和碳-氧键的1,1-氧炔基化，发现生成了生理活性物质的基本骨架之一的3,4-二氢异香豆素。该反应的关键是使用烷基酯作为亲核官能团，并且我们证实源自酯的离去基团可以作为相应的烷基溴回收。我们还使用量子化学计算分析了反应中间体，并获得了有关反应机理的详细知识。