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カチオン性希土類アルキル触媒による有機合成反応の開発

カチオン性希土類アルキル触媒による有機合成反応の開発
阳离子稀土烷基催化剂有机合成反应的进展
批准号：
09F09605
负责人：
侯 召民
金额：
$0.96万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2009 至 2011
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09605/
关键词：
二酸化炭素固定化含窒素複素環カルベン有機銅触媒カルボキシル化C-H結合活性化カルボン酸直接官能基化触媒反応希土類有機アルミニウムアルケンアルキンカルボメタル化

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项目成果

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本研究代表者らは既に含窒素複素環カルベン配位子を有する銅触媒(NHC銅触媒)が、緩和な条件下、有機ホウ素化合物への二酸化炭素固定化反応(カルボキシル化反応)に有効であることを報告している。本触媒系では、従来の触媒系では困難であった、種々の官能基を含む有機ホウ素化合物への二酸化炭素固定化反応に適用することも可能であった。そこで、本年度の研究において、この銅触媒系による二酸化炭素固定化反応の適用範囲の拡大を目指し、芳香族C-H結合の直接的カルボキシル化反応を検討した。その結果、芳香族ヘテロ環化合物であるベンゾオキサゾールにおいて、NHC銅触媒および化学量論量のカリウムt-ブトキシドを用いると、ペンゾオキサゾールの2位C-H結合が緩和な条件下直接活性化され、二酸化炭素雰囲気下、効率よくカルボキシル化されることを見いだした。この直接的カルボキシル化反応は、ハロゲン置換ベンゾオキサゾールや、ニトロや基エステル基などの官能基を持つベンゾオキサゾール誘導体にも適用可能であった。また、反応機構を詳細に検討した結果、炭素・銅結合を持つ反応中間体の単離および、X線単結晶構造解析にも成功し、銅触媒によってベンゾオキサゾールのC-H結合が直接活性化され、炭素・銅結合に変化し反応が進行していることが明らかとなった。本反応では緩和な条件下、カルボン酸を高い原子利用効率で合成することが可能であり、有機合成化学的に優れた手法の一つと期待される。今後、さらなる本触媒系のさらなる適用範囲の拡大を目指し、検討を進める予定である。
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