カチオンを運ぶ分子水車：触媒機能開拓と高難度分子変換への応用

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本研究では、申請者が独自に発見した水車型のトリプチセン骨格を持つカチオン種が、特異な電荷分離構造に基づく高い反応性を示すことに着目し、その理論的な理解を深めるとともに、高難度反応の触媒として応用することを目指す。このような化学種は、通常では不活性な芳香族分子の直接官能基化に有用であり、合成化学的な利用価値を開拓することも重要な課題として位置づけられている。本年度では、昨年度に見出した新たな触媒プラットフォームの利用可能性について主に検討を行った。トリプチセン骨格により形成される特殊な電荷状態を再現し、更に反応効率の工場を目指して構造チューニングを実施したところ、従来のTrip-SMe触媒（J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 3, 1621.）を大きく上回る触媒活性を実現することができた。ラジカル条件下における重合反応が競合するようなアクリル酸誘導体についても、芳香族求電子置換反応が優先して進行する系を見出しており、反応活性種の性質が、一般的に用いられているような活性化法とは根本的に異なっている部分は注目に値する。本触媒系は医薬品分子などの後期化学修飾に適用可能であり、優れた位置選択性を示す。また、従来法では合成の困難とされてきた多重ハロゲン化合物の短工程合成への応用性も期待される。この成果は、学術論文としての投稿を準備している段階にあり、併せて特許申請も進めている。