求電子活性化法によるへテロ芳香環C－H結合の触媒的直接変換法の開発と応用

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ヘテロ芳香環は機能の宝庫である。医農薬関連物質、複雑天然有機化合物のみならず近年興隆する有機エレクトロニクス材料などの光電子機能性材料にも頻繁に見受けられ、有機化合物が「機能」を発揮する際の最も重要な基本的骨格のひとつといっても過言ではない。従って、一連のヘテロ芳香族化合物群を効率的かつ選択的に合成する真に有用な基本的方法論の開拓は、合成化学における最重要課題のひとつと認識されている。近年、芳香環炭素-水素(C-H)結合の触媒的直接化学変換が合成化学的により理想的な反応として注目を集めており、世界中でユニークな新反応・新触媒が多数開発されてきた。しかしながら、未だに変換困難なヘテロ芳香環(あるいは特定のC-H結合)が多数存在するのも事実であり、解決すべき大きな課題として残っている。触媒的アリール化に限らずピロール類の官能基化(脱プロトン化法や芳香族求電子置換など)はNのα炭素原子上で進行することが一般的であり、ピロール類のβ位選択的官能基化法の開発は極めて困難な課題であった。本研究では、ピロール類のβ位を選択的にアリール化するRhCl(CO){P[OCH(CF_3)_2]_3}_2/Ag_2CO_3触媒の開発と、その反応を用いて生理活性物質として注目されている多環性海洋天然物ラメラリンIとラメラリンCの短工程かつ効率的な合成を達成し、開発した手法の有用性を実証した。本研究では、可能な限り直接的かつ短段階でラメラリンIとラメラリンCの合成を達成するため、開発したピロール類のβ位選択的アリール化反応に加えて、新たなC-H/C-H結合直接カップリング反応を用いて、ピロール環と他の二つのアリール環との炭素-炭素結合形成を行った。