早稲田大学理工学術院の山口潤一郎教授らの研究グループは、独自で開発した脱一酸化炭素金属触媒を用いて、芳香族エステルのエステル部位を芳香環上で異性化させる「エステルダンス反応」の開発に世界で初めて成功した。
同反応の開発により、医薬品や機能性分子を含む様々な芳香族エステルの新奇合成を実現。さらに、ロスカップリング反応との組み合せにより、様々な置換芳香族化合物合成の可能性が期待される。
芳香族化合物は芳香環上に2つ以上の置換基をもつ場合、構造異性体が存在する。それぞれの構造異性体は物性も用途も異なるため、それらを作り分けることが必要となる。
芳香族化合物の異性化反応が工業的手法として知られているが、非常に過酷な条件が必要であり、官能基を有する芳香族化合物には適用不可能であった。
今回、研究チームは、エステル部位を有する芳香族化合物(芳香族エステル)の異性化反応の開発を試みた。その結果、独自のパラジウム触媒を用いることで、触媒的に芳香族エステルのエステルを異性化させる「エステルダンス反応」の開発に世界で初めて成功した。
医薬品や機能性分子を含む30種類以上の芳香族エステルでエステルダンス反応が効率よく進行する。同反応の活用により、従来法では合成が困難であった高価な芳香族エステルも簡便に合成することも可能となった。エステルは、様々な化合物に誘導できる万能官能基であり、例えばクロスカップリング反応(脱エステル型カップリング反応)と組み合わせると様々な芳香族化合物の新たな合成手法となる。
同研究成果は、アメリカ科学振興協会誌『Science Advances』に2020年7月8日(米国東部標準時:夏時間EDT)に掲載された。