シリレン／シレンの新規発生法の開発と遷移金属触媒を用いた多成分環化反応への応用

反応性ケイ素化学種「シリレン」を活用した含ケイ素有機化合物の新規合成法開発を目的として、シリレンの新規発生法および有効な触媒系や基質構造等の探索に取り組んでいる。令和元年度は、交付申請書研究実施計画に記載した、研究項目②「シリレンの新規導入反応に基づく精密合成手法の開発」および研究項目③「シレンの新規発生法の開発と不飽和化合物との[2+2+2]環化付加反応への応用」に取り組んだ。前年度に見出した、ノナ-1,3-ジエン-8-イン誘導体とシリレンのロジウム触媒[4+2+1]環化反応について、得られた2,5-ジヒドロシレピン誘導体の合成化学的応用について検討を行った。その結果、塩基とメタノールの存在下ジボロンとの反応により、含ケイ素7員環上炭素－炭素二重結合の形式的なヒドロホウ素化が進行し、立体的に混み合ったケイ素のγ位炭素上にボリル基が位置および立体選択的に導入されることを見出した。一方で、イリジウム触媒とヒドロボランを用いたヒドロホウ素化では、立体的に空いたケイ素のβ位炭素上にボリル基が位置および立体選択的に導入されることを見出し、含ケイ素7員環化合物の位置相補的官能基化手法を確立した。また、研究項目③について、前年度に見出した触媒的なロジウムシリレノイドの形成に関する知見に基づき、ケイ素－炭素二重結合を有する化学種「シレン」の合成等価体として利用可能な前駆体の探索を行った。その結果、ロジウム触媒の存在下ケイ素上にハロメチル基を有するジシランをアルキンと反応させることで、アルキン２分子とシレンの形式的な[2+2+2]環化反応が進行し、含ケイ素6員環化合物が得られることを見出した。以上の研究成果は、従来法では合成が困難であった含ケイ素6員環および7員環化合物の効率的合成を実現するものであり、含ケイ素機能性材料や含ケイ素医薬品開発の推進に資すると考えられる。

反応性ケイ素化学種「シリレン」を活用した含ケイ素有機化合物の新規合成法開発を目的として、シリレンの新規発生法および有効な触媒系や基質構造等の探索に取り組んでいる。令和元年度は、交付申請書研究実施計画に記載した、研究項目②「シリレンの新規導入反応に基づく精密合成手法の開発」および研究項目③「シレンの新規発生法の開発と不飽和化合物との[2+2+2]環化付加反応への応用」に取り組んだ。前年度に見出した、ノナ-1,3-ジエン-8-イン誘導体とシリレンのロジウム触媒[4+2+1]環化反応について、得られた2,5-ジヒドロシレピン誘導体の合成化学的応用について検討を行った。その結果、塩基とメタノールの存在下ジボロンとの反応により、含ケイ素7員環上炭素－炭素二重結合の形式的なヒドロホウ素化が進行し、立体的に混み合ったケイ素のγ位炭素上にボリル基が位置および立体選択的に導入されることを見出した。一方で、イリジウム触媒とヒドロボランを用いたヒドロホウ素化では、立体的に空いたケイ素のβ位炭素上にボリル基が位置および立体選択的に導入されることを見出し、含ケイ素7員環化合物の位置相補的官能基化手法を確立した。また、研究項目③について、前年度に見出した触媒的なロジウムシリレノイドの形成に関する知見に基づき、ケイ素－炭素二重結合を有する化学種「シレン」の合成等価体として利用可能な前駆体の探索を行った。その結果、ロジウム触媒の存在下ケイ素上にハロメチル基を有するジシランをアルキンと反応させることで、アルキン２分子とシレンの形式的な[2+2+2]環化反応が進行し、含ケイ素6員環化合物が得られることを見出した。以上の研究成果は、従来法では合成が困難であった含ケイ素6員環および7員環化合物の効率的合成を実現するものであり、含ケイ素機能性材料や含ケイ素医薬品開発の推進に資すると考えられる。