医薬リード分子の新概念効率合成を支援する触媒開発と応用

多くの医薬品は、芳香環やヘテロ芳香環を含むビアリール構造を部分骨格として有する。そのため、医薬品や医薬リード化合物の効率的な合成において、２つの芳香環やヘテロ芳香環の間に効率よく炭素－炭素結合を構築することは重要である。そのため、これまでにいくつかの反応が開発されてきた。例えば、有機ハロゲン化物と有機金属化合物間でのクロスカップリング反応や、C-H/C-Xカップリング反応(X = ハロゲンやトリフラート)により、炭素－炭素結合の構築が挙げられる。しかし、これらの反応では、事前に有機ハロゲン化物や有機金属化合物を調製しないといけないこと、反応後に金属ハロゲン化物やハロゲン化水素が副生すること、合成が多段階になること、などの問題点がある。より効率の高い方法として、C-H/C-Hカップリング反応が考えられる。本年度は、芳香環とヘテロ芳香環の分子内C-H/C-Hカップリング反応について検討したところ、パラジウム触媒存在下、酸化条件に付すことで目的とする反応を進行させることができた。用いることのできる芳香環として、ベンゼン環やナフタレン環、その後の化学変換が可能なブロモ基をもつビフェニル基が挙げられる。また、ヘテロ芳香環としては、イミダゾール、ベンズイミダゾール、インドール、ベンゾチオフェン、ベンゾフランで目的とする反応が進行した。また、グラムスケールでの反応でも、目的とするC-H/C-Hカップリング生成物を良好な収率で与えた。

多くの医薬品は、芳香環やヘテロ芳香環を含むビアリール構造を部分骨格として有する。そのため、医薬品や医薬リード化合物の効率的な合成において、２つの芳香環やヘテロ芳香環の間に効率よく炭素－炭素結合を構築することは重要である。そのため、これまでにいくつかの反応が開発されてきた。例えば、有機ハロゲン化物と有機金属化合物間でのクロスカップリング反応や、C-H/C-Xカップリング反応(X = ハロゲンやトリフラート)により、炭素－炭素結合の構築が挙げられる。しかし、これらの反応では、事前に有機ハロゲン化物や有機金属化合物を調製しないといけないこと、反応後に金属ハロゲン化物やハロゲン化水素が副生すること、合成が多段階になること、などの問題点がある。より効率の高い方法として、C-H/C-Hカップリング反応が考えられる。本年度は、芳香環とヘテロ芳香環の分子内C-H/C-Hカップリング反応について検討したところ、パラジウム触媒存在下、酸化条件に付すことで目的とする反応を進行させることができた。用いることのできる芳香環として、ベンゼン環やナフタレン環、その後の化学変換が可能なブロモ基をもつビフェニル基が挙げられる。また、ヘテロ芳香環としては、イミダゾール、ベンズイミダゾール、インドール、ベンゾチオフェン、ベンゾフランで目的とする反応が進行した。また、グラムスケールでの反応でも、目的とするC-H/C-Hカップリング生成物を良好な収率で与えた。