新たな脱アシル型クロスカップリング反応の開発に成功

これらの方法では、一般的に求電子剤と呼ばれる芳香族化合物に遷移金属触媒存在下で様々な化合物と反応させます。従来はそれらの芳香族化合物は、炭素―ハロゲン結合をもつハロアレーンのみでした。近年、炭素―酸素、炭素―窒素結合などをもつ芳香族化合物のクロスカップリング反応が開発されました。最近では、炭素―炭素結合をもつ、芳香族エステルや、アミド、ニトリルなどの化合物も利用できる次世代型クロスカップリング反応が開発されています。

しかし、この次世代型クロスカップリング反応の原料として、同じく炭素―炭素結合をもつ芳香族ケトンは学術的に最も挑戦的な芳香族化合物とされており、クロスカップリングに利用できる良い手法は報告されていませんでした。芳香族ケトンは様々な化合物の合成に利用できる基礎化学品であり、これらをクロスカップリング反応の反応剤として用いることができれば、既存の合成手法を一新できる可能性があり社会的にも求められていました。

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202407264249-O3-pPjiDyr5】 図２：クロスカップリング反応

（2）今回新たに実現しようとしたこと、明らかになったこと、そのために新しく開発した手法

今回の研究では、芳香族ケトンをクライゼン縮合※3および逆クライゼン縮合※4という古典的な反応をうまく活用し芳香族エステルに変換し、これを多様な化合物と反応させるワンポットプロセスを開発しました。この手法により、結果的に、脱アシル型（ケトンを取り除き他の化合物に変換する）クロスカップリング反応の開発に成功しました。

研究の核となる手法は、ケトンをエステルに変換するプロセスにあります。具体的には、芳香族ケトンをクライゼン縮合によりエステル化し、その後、逆クライゼン縮合を行うことで、芳香族エステルを生成します。芳香族エステルは、次世代型クロスカップリング反応の進展のなかで、本研究グループを中心に、精力的に研究が進められ、独自のパラジウム触媒やニッケル触媒(主にパラジウム/ニッケルdcypt触媒)※5により、多彩な化合物と反応できることがわかっていました。したがって、この ①ケトンをエステルに変換するプロセスと ②エステルを他の化合物に変換するプロセスを組み合わせることにより、困難な脱アシル型カップリングを実現できると考えました。しかし、①のプロセスを化学選択的に進行させることができなければ、混合物しか得られません。今回、フェニルピコリン酸エステルという化合物を用いることで、高い収率でいろいろなケトンをフェニルエステルに変換できることを新しく発見しました。