電子過剰系芳香環α位の求核置換反応における学術体系の構築と汎用的手法の確立

富电子芳环α位亲核取代反应学术体系构建及通用方法建立

基本信息

批准号：
22K05093
负责人：
増井悠
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、マイクロフロー法を活用して電子過剰系芳香環のα位sp3炭素上での求核置換反応の確立と基礎化学的知見の獲得と体系化を目指し、3年間でインドール、フラン、ピロールを有するハロゲン化アリールメチルの求核置換反応を開発する。2022年度は、電子過剰系芳香環のα位でのハロゲン化～求核置換反応をマイクロフロー法で連続的に実施するとともに、基質適用範囲の検討に取り掛かる計画である。インドール-3-メタノールおよび3-フェニル-2-フルフリルアルコールを基質として、アジ化物イオンを求核剤としたフロー求核置換反応を検討した。本反応における流路長を調整し、各基質の最適な反応時間を最適化した。驚くべきことに、インドール-3-メタノールを基質としたハロゲン化～求核置換反応では、ハロゲン化を0.02秒、求核置換反応を0.1秒というきわめて短い時間で完了させることで、良好に反応が進行することを見い出した。試薬や溶媒等の反応条件も最適化した結果、インドール-3-メタノールおよび3-フェニル-2-フルフリルアルコールの基質で、それぞれ収率95%、95%でアジド化反応が進行し、当初目標としていた収率90%以上を達成した。基質適用範囲の検討も実施した。種々の置換基をもつインドール-3-メタノール類縁体および2-フルフリルアルコール類縁体において、フローでの求核置換反応に成功した。また、N求核剤（アジ化物イオン、アミン）、S求核剤（チオール、スルフィン酸イオン）、C求核剤（メルドラム酸）はいずれも求核剤として適用できた。以上の通り、2022年度および2023年度に計画していた反応条件の最適化および基質適用範囲の検討は完了している。本成果によって、論文発表1件および国際学会発表（招待講演、口頭）1件を報告した。

在这项研究中，我们将在三年内发展出具有吲哚，呋喃和吡咯的芳基甲基卤化物反应，旨在建立对电子脱位芳族环的α-位sp3碳的亲核取代反应，以获取和系统化碱性化学知识。在2022财年，我们计划继续使用微流量方法在电子渗透芳族环的α位置进行卤化和亲核取代反应，并开始研究底物应用范围。研究了使用吲哚-3-甲醇和3-苯基-2-富裕酒精作为底物和叠氮化物离子作为核寄生的流动亲核取代反应。调整此反应中的流动路径长度以优化每个底物的最佳反应时间。令人惊讶的是，发现在卤代核核取代反应中，使用吲哚-3-甲醇作为底物，该反应通过在0.02秒的短期内完成卤素化，进行了良好的良好进行，并在0.02秒内完成卤素化，而亲核化的取代反应为0.1秒。由于优化了试剂和溶剂的反应条件，氮化反应分别以95％和95％的产率用于吲哚-3-甲醇和3-苯基-2-富富甲醇的底物，实现了90％或以上的初始靶标产量。还研究了底物应用的范围。在流动的亲核取代反应在吲哚-3-甲醇类似物和与各种取代基的2-富裕酒精类似物中成功。此外，可以将N亲核试剂（叠氮化物离子，胺），S核试物（硫醇，硫酸盐离子）和C接核剂（Meldrum Acid）施加为核粒子。如上所述，已计划在2022财年和2023财年计划的反应条件和基材施用范围的优化。基于这些结果，我们报告了一份论文演讲和一项国际会议介绍（邀请讲座，口头）。