遷移金属触媒を用いた電子不足芳香環の炭素-水素結合直接官能基化反応の開発

ニッケル触媒および有機亜鉛試薬を用いた電子不足含窒素芳香族化合物の炭素-水素結合アリール化反応においてキノリン誘導体の適応範囲を詳細に検討した。電子求引基をもつ基質や立体的に反応点が込み入った場合でも良好な収率で目的物を与えることが分かった。クロロ基やエステル基などの合成化学的に重要な官能基を有する場合でも問題なく反応は進行する。しかしシアノ基をもつものは適応できなかった。これまでに確立したニッケル触媒および有機亜鉛試薬を用いた電子不足含窒素芳香族化合物の炭素-水素結合アリール化反応ではすべて最も求電子性の高い位置である窒素原子の隣の位置で反応が進行することが分かっていた。そこで窒素原子の隣に炭素-水素結合をもたないアクリジンへの展開を試みた。これまでの最適条件下アクリジンの直接アリール化を行ったところアクリジンの4位および9位でアリール化が進行した生成物が混合物として得られた。反応の位置選択性および効率を改善するために触媒、配位子、反応条件の検討を行った。その結果、ロジウム触媒存在下、アクリジンと有機亜鉛試薬との反応を行うことでアクリジン9位が選択的にアリール化され良好な収率で対応する生成物を与えることが分かった。またニッケル触媒およびN-ヘテロサイクリックカルベン配位子存在下、アクリジンと有機亜鉛試薬との反応を行うことで効率的にアクリジン4位がアリール化できることを見出した。さらに、触媒反応ではないが、アクリジンと2級アルキル基をもつ亜鉛試薬が温和な条件下反応し効率的にアルキル基の付加が進行することを見出した。これらのアルキル付加体は酸化剤で処理することで芳香族化しアルキル置換アクリジンへと変換することができる。

ニッケル触媒および有機亜鉛試薬を用いた電子不足含窒素芳香族化合物の炭素-水素結合アリール化反応においてキノリン誘導体の適応範囲を詳細に検討した。電子求引基をもつ基質や立体的に反応点が込み入った場合でも良好な収率で目的物を与えることが分かった。クロロ基やエステル基などの合成化学的に重要な官能基を有する場合でも問題なく反応は進行する。しかしシアノ基をもつものは適応できなかった。これまでに確立したニッケル触媒および有機亜鉛試薬を用いた電子不足含窒素芳香族化合物の炭素-水素結合アリール化反応ではすべて最も求電子性の高い位置である窒素原子の隣の位置で反応が進行することが分かっていた。そこで窒素原子の隣に炭素-水素結合をもたないアクリジンへの展開を試みた。これまでの最適条件下アクリジンの直接アリール化を行ったところアクリジンの4位および9位でアリール化が進行した生成物が混合物として得られた。反応の位置選択性および効率を改善するために触媒、配位子、反応条件の検討を行った。その結果、ロジウム触媒存在下、アクリジンと有機亜鉛試薬との反応を行うことでアクリジン9位が選択的にアリール化され良好な収率で対応する生成物を与えることが分かった。またニッケル触媒およびN-ヘテロサイクリックカルベン配位子存在下、アクリジンと有機亜鉛試薬との反応を行うことで効率的にアクリジン4位がアリール化できることを見出した。さらに、触媒反応ではないが、アクリジンと2級アルキル基をもつ亜鉛試薬が温和な条件下反応し効率的にアルキル基の付加が進行することを見出した。これらのアルキル付加体は酸化剤で処理することで芳香族化しアルキル置換アクリジンへと変換することができる。