π-ベンジル錯体を鍵中間体とする触媒的脱芳香族的官能基化反応の開発

以π-苄基配合物为关键中间体催化脱芳构化官能化反应的进展

• 批准号: 20J14905
• 负责人: 小松田 雅晃
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J14905/
• 关键词: 芳香環開環反応; フッ素化反応; ヘテロ芳香族化合物; 二環式アザアレーン; イソオキサゾール; 脱芳香族化; パラジウム触媒; 炭素–炭素結合形成; 脂環式化合物; 芳香族アルコール; 芳香族アミン; ハロゲン化アリール; 三成分連結反応

フッ素は、医農薬、材料科学における最重要元素のひとつである。特に、フッ素原子の導入により代謝安定性や脂溶性が向上するため、医農薬品へのフッ素導入法は精力的に研究されている。フッ素導入法の代表的な反応形式の一つに、求電子的フッ素化反応がある。この反応では、主にカルバニオンや不飽和結合、芳香環が求核剤として用いられ、原料の有機骨格を維持したままフッ素化が進行する。一方で、環状化合物の結合切断を伴いフッ素を導入する開環型フッ素化反応は、複雑な含フッ素骨格を効率的に構築できる有用な手法として最近注目されている。これまでに報告された開環型フッ素化反応は、多くが三員環や四員環化合物など環歪みが大きな化合物に限られており、芳香環の骨格変換を伴うフッ素化反応は知られていなかった。本研究では、ピラゾロ[1,5-a]ピリジンなどの二環式アザアレーンおよびイゾオキサゾールなどのヘテロ芳香族化合物にSelectfluorを作用させることで芳香環開環型フッ素化が進行することを見いだした。本反応では、まずヘテロ芳香環が求電子的フッ素化剤と反応することで、フッ素が導入されたカチオン中間体を生じる。その後、脱プロトンおよび窒素-窒素/窒素-酸素結合が開裂することで開環型フッ素化体を与える。本反応は、形式的には芳香族化合物が求核剤であるものの、得られるフッ素化合物は芳香族フッ化物ではなく第三級フッ素化合物を与える新形式のフッ素化反応である。本反応は広範な二環式アザアレーンおよびイソオキサゾールに適用可能であり、医薬品誘導体などの合成終盤での変換も可能であった。さらに、得られたフッ素化体の誘導体化により、多様な含フッ素骨格を合成できた。開発に成功した本反応は簡便な操作で穏和な条件下進行するため、複雑化合物の合成終盤での適用も可能であり、創薬化学研究における新規医薬品候補化合物の合成などへの応用が期待できる。

氟是医学，农药和材料科学中最重要的元素之一。特别是，氟原子的引入可提高代谢稳定性和脂质溶解度，因此正在积极研究将氟推出到医疗和农药中的方法。氟引入方法的典型反应形式之一是亲电氟化反应。在这种反应中，碳纤维，不饱和键和芳香环主要用作接核器，并且在维持原料的有机骨架的同时进行氟化。另一方面，在循环化合物的键裂解引入氟的环氟化反应最近引起了人们的注意，作为一种有用的技术，可以有效地构建含氟的复杂骨骼。到目前为止，大多数报告的氟化反应限于具有较大环应变的化合物，例如三元环和四元元素的环化合物，并且无涉及芳香环骨骼转化的已知氟化反应。在这项研究中，我们发现，芳族环环开放的荧光因在双环芳烃（例如吡唑烷[1,5-A]吡啶和异源化合物（如氧唑）上作用。在此反应中，异源环首先与亲电荧光剂反应，从而导致引入氟的阳离子中间体。去质子氮/氮氧键的去质子化和裂解提供了开环的氟化形式。该反应是一种新型的氟化反应，它给出了所得的氟化合物，而不是芳香族氟化物，尽管芳香化合物正式是核定剂。该反应适用于多种双环芳香烯和依氧唑，也可以在合成结束时转换药物衍生物。此外，通过衍生获得的氟化体，可以合成各种含氟的骨骼。该反应已成功开发出来，在轻度条件下进行简单操作，可以在合成复杂化合物的结束时应用，并有望应用于药物发现化学研究中新型药物候选化合物的合成。

项目成果

Ring-breaking Fluorination of Heteroaromatics

杂芳烃的破环氟化

• 发表时间: 2021
• 作者: Masaaki Komatsuda;Hiroki Kondo;Ayane Suto;Junichiro Yamaguchi
• 通讯作者: Junichiro Yamaguchi

ヘテロ芳香環の開環型フッ素化反応の開発

杂芳环开环氟化反应的进展

• 发表时间: 2021
• 作者: 小松田雅晃;須藤絢音;近藤裕貴;山口潤一郎
• 通讯作者: 山口潤一郎

Pd-catalyzed C4-Dearomative Allylation of Benzyl Ammoniums with Allyltributylstannane

• DOI: 10.1246/cl.200216
• 发表时间: 2020-07-01
• 期刊: CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Kayashima, Yuki;Komatsuda, Masaaki;Yamaguchi, Junichiro
• 通讯作者: Yamaguchi, Junichiro

ヘテロ芳香族化合物の開環型フッ素化反応

杂芳族化合物的开环氟化反应

• 发表时间: 2021
• 作者: 北村貴士;中田大貴;高橋大介;戸嶋一敦;小松田雅晃・近藤裕貴・須藤絢音・山口潤一郎
• 通讯作者: 小松田雅晃・近藤裕貴・須藤絢音・山口潤一郎

Pd-Catalyzed Asymmetric Dearomative Arylation of Indoles via a Desymmetrization Strategy

通过去对称化策略 Pd 催化吲哚的不对称脱芳香芳基化

• DOI: 10.1021/acs.orglett.2c00129
• 发表时间: 2022
• 期刊: Org. lett.
• 作者: Nie Yu-Han;Komatsuda Masaaki;Yang Ping;Zheng Chao;Yamaguchi Junichiro;You Shu-Li
• 通讯作者: You Shu-Li