ルーフ配位子で位置選択的合成に成功~遠隔位立体制御によるメタ位選択的ホウ素化反応~

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2022-02-11 理化学研究所

理化学研究所(理研)環境資源科学研究センター機能有機合成化学研究チームのイリエシュ・ラウレアンチームリーダー、浅子壮美上級研究員らの研究チームは、新たに設計した「ルーフ配位子[1]」を持つイリジウム(Ir)[2]触媒[3]を用いて、芳香族炭化水素[4]の選択的な官能基化反応の開発に成功しました。

本研究成果は、医農薬品や機能性分子の選択的かつ効率的な合成手法の開発に貢献すると期待できます。

芳香族炭化水素を1工程で官能基化する反応の開発は、入手容易で単純な化合物の高付加価値化や複雑な医農薬品や機能性分子の迅速な合成につながることから、近年精力的に研究されています。しかしこれまでは、芳香族炭化水素に複数ある水素(H)原子を区別できず、生成物がオルト、メタ、パラ体[5]の混合物になってしまうという課題がありました。特に、芳香族炭化水素に官能基をメタ位選択的に直接導入することは困難でした。

今回研究チームは、金属触媒の配位子として知られる2,2′-ビピリジン[6]を3次元的に拡張した化合物に「屋根」を取り付けた配位子(ルーフ配位子)を設計し、Ir錯体と共に触媒として用いることで、さまざまな芳香族炭化水素のホウ素化反応[7]がメタ位選択的に進行することを見いだしました。このルーフ配位子/イリジウム触媒は、置換基から最も離れた反応点であるパラ位[5]を選択的にふさぐことで、1工程でのメタ位選択的反応を達成しました。本反応は、アルキルベンゼン、アニリン、フェノール誘導体などの芳香族炭化水素のメタ位選択的官能基化に利用できるほか、複雑な医薬品分子の官能基化もメタ位選択的に行えます。

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