増炭素型ヘテロ原子導入反応による機能性多官能カルボニル化合物の直截的合成

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硫黄やセレンといったヘテロ原子を含む化合物は高機能性化合物として医農薬品や電子材料、合成中間体など幅広く利用されている。しかしながら、そのような化合物の合成には通常煩雑な多段階の反応が必要である場合が多く、生産コストや環境負荷の面で問題を抱えている。本研究では、不飽和結合に対して増炭素試薬もしくは複数のヘテロ化合物を一挙に導入し、複雑な機能性化合物を直截的に合成する新規反応の開発に取り組む。昨年度までに、コバルト触媒またはパラジウム触媒を用いて硫黄原子を含む機能性骨格を１段階で構築することに成功している。さらにヘテロ原子の反応性を熟知し発展させ、反応系に組み込むことにより、革新的な分子変換法を開拓することを目的に研究を進める。本年度は、イソシアニドを用いる新たな増炭素型ヘテロ原子導入反応の開発に取り組み、その結果を学術論文として投稿した。本反応はアルキンに対してシアノ官能基と硫黄官能基を同時に導入し、硫黄官能基を有するアルケニルシアニド誘導体を合成する反応である。従来では特殊な硫黄化合物を用いて同様の生成物が合成されていたが、本反応は汎用性の高い原料からの簡便な合成を可能とする。また、ラジカル反応を用いることで、内部アルキンに対して酸素官能基とセレン官能基を同時に導入する反応の開発に成功した。本手法で合成された化合物は反応点としての利用が可能な部位を多く有しており、種々の有用分子への誘導が期待できる。さらに、内部アルキンではなく末端アルキンを基質として用いた場合、アルキンの末端水素の置換反応が進行し、アルキニルセレニドが高収率で得られることを明らかにした。