遷移金属触媒へのπ配位を利用したハロゲン化アルキルの直截的合成

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有機ハロゲン化物の炭素基とハロゲン基をアルケンに対して一挙に付加する「アルケンのカルボハロゲン化反応」は、有機合成化学における代表的な合成中間体であるハロゲン化アルキルを100％の原子効率で合成することができる手法である。申請者は、カルボハロゲン化剤としてアルキニルブロミドを用い、ブロモ基とアルキニル基をアルケンの同一炭素上に導入する「1,1-アルキニルブロモ化反応」をすでに開発している。2022年度はハロゲン基としてクロロ基やヨード基の導入に関する位置選択性を精査した。その結果、クロロアルキンを用いた反応では二つのアルケン炭素のそれぞれにクロロ基とアルキニル基が導入される1,2-クロロアルキニル化が進行することがわかった。また、前述のアルキニルハロゲン化反応の開発の過程で、分子内に求核性官能基を有する基質を用いると環化反応が進行することを見出した。すなわち、求核性官能基としてオルト位にアルキルエステルを有するスチレン類を用いた場合、アルケンの末端炭素上で炭素－炭素および炭素－酸素結合が形成される1,1-オキシアルキニル化が進行し、生理活性物質の基本骨格の一つである3,4-ジヒドロイソクマリンを与えることが明らかになった。本反応は求核性官能基としてアルキルエステルを用いることが鍵であり、エステル由来の脱離基は対応するアルキルブロミドとして回収可能であることを確認した。量子化学計算による反応中間体の解析も実施し、詳細な反応機構についての知見を得た。