銀触媒を利用した環化反応による複素環合成法の開発

アドバンストケミストリー研究室の研究グループは、酢酸銀を触媒とするオキサゾール類の高選択的なイソキノロン変換法を開発しました。本研究成果は、米国化学会誌「The Journal of Organic Chemistry」に公開されました。

図１．研究の概要

研究背景と研究成果

πルイス酸触媒はπ電子親和性を有し、アルケンやアルキンを活性化するため、分子内の適切な位置に活性化部位と求核部位を配置した基質にπルイス酸触媒を添加すれば、容易に分子内環化反応が進行します。当研究室では、これまでにπルイス酸触媒である金や銀触媒を使用して、添加剤を必要とせず高選択的に目的の環構造を構築する環境負荷低減型の反応を開発してきました。

イソキノロンはデュベリシブやヒドロキシファスジルなどの医薬品や生物活性物質に含まれる基本骨格であり、簡便で効率的な合成法の開発が望まれています。従来のイソキノロン合成法は添加剤由来の化学廃棄物を排出する点や化学選択性が乏しい点で課題がありました。

そこで、πルイス酸触媒による分子内環化を利用したイソキノロン変換法の開発を目指して、基質オキサゾール溶液に銀触媒と水を添加して撹拌したところ、高収率でイソキノロン誘導体が生成することが明らかになりました。ベンズオキサゾールを含む様々な基質に適用可能であり、グラムスケールでも効率的に望みのイソキノロンが生成します。メカニズム検討の結果から、銀触媒が基質アルキンを活性化して分子内環化が進行した後、水の求核付加によってイソキノロン骨格へと収束することが示唆されました。本研究は、銀触媒と水の添加のみで進行するため、アトムエコノミーに優れた方法論であり、実用的なイソキノロン合成法としての応用が期待されます。

論文情報

• 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry
• 論文タイトル: Silver-Catalyzed Synthesis of Isoquinolones via Oxazole Ring Opening
• 著者: Akiko Fujii, Tomoki Hyodo, Tsuyoshi Yamada, Takashi Ikawa*, Hironao Sajiki*
• DOI: 10.1021/acs.joc.5c01059
• 出版日:2025年7月25日　
  
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研究室情報・お問い合わせ

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