化学：脂肪族アミンのパラジウム触媒C–H活性化によるひずんだ窒素ヘテロ環の生成

活性化していないC–H結合の触媒的官能基化に基づく新しい化学変換の開発によって、複雑分子の合成を劇的に単純化できる可能性がある。遷移金属触媒反応は、こうした非反応性結合を炭素–炭素結合や炭素–ヘテロ原子結合に変換する強力な手段として現れたが、脂肪族C–H結合の選択的変換は依然として困難である。最も成功している方法は、「配向基」を用いたものである。配向基は特定のC–H結合の近くに金属触媒を配置させるため、シクロメタル化を経てC–H官能基化ステップが起こる。配向基を用いたほとんどの脂肪族C–H活性化過程は、五員環シクロメタル化中間体を経て進む。そのような中間体から生じた新反応の数を考慮すると、これとははっきり異なるシクロメタル化経路を見つけ出すことが、他の有用な化学変換の開発につながるように思われる。今回我々は、四員環シクロパラジウム化経路を経て進むパラジウム触媒C–H結合の活性化モードについて報告する。ここに記述する活性化化学によって、保護されていない第二級アミンの隣のメチル基が、合成面で汎用的な窒素ヘテロ環へと選択的に変換される。これまで知られていなかったこの結合切断法の応用範囲が、アジリジン合成につながるC–Hアミノ化過程の開発とβ-ラクタムの合成につながるC–Hカルボニル化過程の開発を通して明らかになっており、この方法が、多くの医薬品の特に重要な特徴となる小分子の一種である脂肪族第二級アミンの合成を単純化し得る、一般的なC–H官能基化プラットフォームとなることが示唆される。

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