多金属複合触媒による高選択的反応の開発と炭素クラスター化合物への応用

多金属复合催化剂高选择性反应的开发及其在碳簇化合物中的应用

基本信息

批准号：
06F06345
负责人：
中村栄一
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では,多金属複合触媒,特に遷移金属と典型金属の組み合わせを利用した高効率・高選択的有機合成反応の開発と応用を目的として研究を行っている.本年度は,鉄触媒とアリール亜鉛反応剤を用いたアリールピリジンおよびアリールイミン類の直接アリール化反応の開発に成功した.以下にその概要を述べる.前年度の研究において,鉄塩とビピリジン型配位子からなる触媒前駆体の存在下,アリールピリジンに対してアリール亜鉛反応剤を作用させると,ピリジル基近傍の炭素-水素結合がアリール化されることを見つけていた.今年度はまず本反応の最適化を完成させ,速報として報告した.続いて,本触媒系の適用範囲を拡大するべく検討を行った.その結果,官能基変換が容易であり,合成化学的価値の高いアリールイミンに対しても良好に直接アリール化を行うことができた.さらに興味深いことに,本触媒系のもとでは,通常クロスカップリング反応において良い脱離基となる芳香族臭化物,塩化物,およびスルホン酸エステル部位を有する基質に対しても,これらの官能基を損なうことなく高収率で直接アリール化を行うことができた.遷移金属触媒による炭素-水素結合の変換反応は,最も直截的な有機分子変換法として注目を集め,過去10年余りに渡って精力的に研究されてきた.しかし,従来の反応は一般的に希少貴金属触媒を用い,過酷な反応条件を必要としてきた.本研究で開発した反応は,資源豊富でかつ低毒性な鉄を触媒として用いた直接アリール化反応として初めての例であると同時に,極めて温和な条件で進むことも特筆すべきである.今後,本研究を契機として鉄触媒を用いた分子変換化学がますます発展することが期待される.

该研究主题是为了使用多聚合复合催化剂，尤其是过渡金属和典型金属的组合来开发和应用高效率，高度选择性的有机合成反应。在今年，我们成功地使用了铁催化剂和芳基辛反应剂来成功开发了芳基吡啶和芳基胺的直接芳基化反应。下面给出的大纲。在上一年，我们发现，当在由铁盐和双吡啶型配体组成的催化剂前体的存在下，将芳基辛反应物施加到芳基吡啶时，芳基芳基芳基的碳含量。今年，我们首先完成了该反应的优化，并报告为破坏报告。然后，我们研究了该催化剂系统的应用范围。结果，我们使得芳基胺可以良好直接芳基化，这很容易转化官能团并具有高合成化学价值。更有趣的是，在这种催化剂系统下，可以为具有芳香溴化物，氯化物和磺酸盐酯位点的底物以高收益率进行直接芳基化，这些酯通常在不损害这些功能基团的情况下以交叉偶联反应的形式离开基团。与过渡金属的碳氢键转化反应引起了人们的关注，这是最直接的有机分子转化方法，并且在过去十年中已经积极研究。但是，常规反应通常使用了稀有的珍贵金属催化剂，并且需要恶劣的反应条件。这项研究中产生的反应是使用富含资源和低毒铁作为催化剂的直接芳基反应的第一个例子，也值得注意的是，它在极度温和的条件下进行。预计使用铁催化剂的分子转化化学将来会进一步发展。