遷移金属触媒を用いたオレフィンの立体選択的ヒドロ官能基化反応の開発

本研究では、直截的で原子効率の高い分子変換反応として、アルケンへのX-H結合（X = C, N, O）の直接付加反応の開発に取り組んでいる。本年度は、イリジウム触媒を用いて以下の５つの反応を開発した。アルキルC-H結合の不飽和結合への直接付加反応として、(1) カチオン性イリジウム触媒による2-アルキルアミノピリジン誘導体のアルケンへの付加反応を開発した。ピリジン環にカルボニル基を導入することにより効率よくアルキル化が進行した。芳香族C-H結合の不飽和結合への直接付加反応として、(2) ベンズアミド誘導体のアルキン及びビシクロアルケンへの付加反応、(3) ベンズアミド誘導体の共役ジエンへの付加反応を開発した。ヒドロキソイリジウム錯体存在下、酸性度の高いN-H結合を有するベンズアミドのオルト位C-H官能基化が温和な条件で進行した。また、(4) 芳香族ケチミンと1,3-エンインの不斉環化反応を開発した。カチオン性イリジウム/キラルジエン錯体を用いることにより、アルキニル基を有するアミノインダン誘導体が高い位置及びジアステレオ・エナンチオ選択性で得られた。加えて、(5) アミド及びカルボン酸によるアルケンの分子内酸化的官能基化反応を開発した。アミドやカルボン酸とアルケンの反応では、ヒドロ官能基化と酸化的官能基化の二つが競合する場合があるが、反応条件を精査することで酸化的官能基化の選択性が大幅に向上した。これらの研究成果はいずれも学術雑誌に掲載されており、一部は学会において発表している。

本研究では、直截的で原子効率の高い分子変換反応として、アルケンへのX-H結合（X = C, N, O）の直接付加反応の開発に取り組んでいる。本年度は、イリジウム触媒を用いて以下の５つの反応を開発した。アルキルC-H結合の不飽和結合への直接付加反応として、(1) カチオン性イリジウム触媒による2-アルキルアミノピリジン誘導体のアルケンへの付加反応を開発した。ピリジン環にカルボニル基を導入することにより効率よくアルキル化が進行した。芳香族C-H結合の不飽和結合への直接付加反応として、(2) ベンズアミド誘導体のアルキン及びビシクロアルケンへの付加反応、(3) ベンズアミド誘導体の共役ジエンへの付加反応を開発した。ヒドロキソイリジウム錯体存在下、酸性度の高いN-H結合を有するベンズアミドのオルト位C-H官能基化が温和な条件で進行した。また、(4) 芳香族ケチミンと1,3-エンインの不斉環化反応を開発した。カチオン性イリジウム/キラルジエン錯体を用いることにより、アルキニル基を有するアミノインダン誘導体が高い位置及びジアステレオ・エナンチオ選択性で得られた。加えて、(5) アミド及びカルボン酸によるアルケンの分子内酸化的官能基化反応を開発した。アミドやカルボン酸とアルケンの反応では、ヒドロ官能基化と酸化的官能基化の二つが競合する場合があるが、反応条件を精査することで酸化的官能基化の選択性が大幅に向上した。これらの研究成果はいずれも学術雑誌に掲載されており、一部は学会において発表している。