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アレンから形成されるローダサイクル中間体を利用した効率的な多環式骨格構築法の開発

Research Project

Project/Area Number 11J03707
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

細谷 昭仁  北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
KeywordsRh / アレン / アルデヒド / ヒドロアシル化 / 動的速度論的不斉変換 / メタラサイクル中間体 / ロジウム / 環加付加反応 / 動的速度論的光学分割 / 中員環合成 / 遷移金属触媒 / 有機金属化学 / 有機合成化学 / [6+2]環化付加反応
Research Abstract

筆者は、アレンから形成されるローダサイクル中間体を利用した新たな環状骨格構築法の開発を目的として研究を行ってきた。これまでにRh触媒とアレン、アルデヒド及びアルキンを分子内に有する基質を反応させると、アルデヒドとアレン及びRh錯体から形成される7員環ローダサイクル中間体を経由して8員環を含む二環式化合物が生成することを見出し、さらに4-アレナール(4-アレニルアルデヒド)とアルキン間での分子間反応への展開にも成功した。本年は、これらの8員環形成反応の開発途上で見出した、ロジウム触媒による4-アレナールの分子内ヒドロアシル化を不斉反応へと展開した。種々反応条件を検討した結果、触媒量のRh-DTBM-Segphos錯体および4-フルオロベンゾニトリル存在下、ラセミ体の4-アレナールを反応させると、目的の6員環ケトンを最高84%収率かつ95%の不斉収率で得ることに成功した。一般にアレンは、その置換形式により軸不斉を有することから、触媒的不斉反応へと展開された例は非常に少ない。その理由としては、おそらく軸不斉を有するアレンはラセミ体として存在するため、光学活性配位子を持つ遷移金属触媒と反応させると、アレンのエナンチオマーと触媒との組み合わせで速度論分割が起こるためと考えられる。今回筆者が見出した分子内不斉ヒドロアシル化反応では原料を回収することなく良好な収率かつ不斉収率で生成物を与えたことから、詳細は良く分かっていないものの、おそらく反応系中でアレンのエナンチオマー間でのラセミ化の経路が存在し、動的な速度論分割となることで、生成物の一方のエナンチオマーのみが高い収率で得られたものと考えている。この結果は、これまで触媒的不斉反応へと用いられることが少なかったアレンを様々な環化反応へと展開出来る可能性を提示するものであり、有機合成化学上有用なものと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Rh(I)-Catalyzed Cyclization of Allenynes with a Carbonyl Group through Unusual Insertion of a C=O Bond into a Rhodacycle Intermediate2014

    • Author(s)
      Yoshihiro Oonishi, Takayuki Yokoe, Akihito Hosotani, Yoshihiro Sato
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 53 Issue: 4 Pages: 1135-1139

    • DOI

      10.1002/anie.201308824

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expedient Synthesis of Chiral Oxazolidinone Scaffolds via Rhodium-Catalyzed Asymmetric Ring-Opening with Sodium Cyanate2013

    • Author(s)
      Gavin Chit Tsui, Nina M. Ninnemann, Akihito Hosotani, Mark Lautens
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 15 Issue: 5 Pages: 1064-1067

    • DOI

      10.1021/ol4000668

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Eight-Membered Rings : Intermolecular Rhodium-Catalyzed [6+2] Cycloaddition of 4-Allenals with Alkynes2012

    • Author(s)
      Yoshihiro Oonishi, Akihito Hosotani, Yoshihiro Sato
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 51 Issue: 46 Pages: 11548-11551

    • DOI

      10.1002/anie.201206508

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rh(I)-Catalyzed Formal [6+2] Cycloaddition of 4-Allenals with Alkynes or Alkenes in a Tether2011

    • Author(s)
      Yoshihiro, Oonishi
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 133 Issue: 27 Pages: 10-386

    • DOI

      10.1021/ja203824v

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rhodium(I)-Catalyzed Enantioselective Hydroacylation of 4-Allenals2013

    • Author(s)
      Akihito Hosotani, Yohishiro Oonishi, Yoshihiro Sato
    • Organizer
      OMCOS 17
    • Place of Presentation
      Colorado State University (USA)
    • Year and Date
      2013-07-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Rhodium(I)-Catalyzed Asymmetric Hydroacylation of 4-Allenals2013

    • Author(s)
      Akihito Hosotani, Yohishiro Oonishi, Yoshihiro Sato
    • Organizer
      3rd International Symposium on Molecular Activation
    • Place of Presentation
      Sheraton Steamboat Resort (USA)
    • Year and Date
      2013-07-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] オキソローダサイクル中間体を経由する新規環化反応の開発2013

    • Author(s)
      細谷 昭仁、大西 英博、佐藤 美洋
    • Organizer
      第11回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本薬学会長井記念ホール(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2013-05-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ロジウム触媒による4-アレナールとアルキンの分子間 [6+2] 環化付加反応2013

    • Author(s)
      細谷昭仁、大西英博、佐藤美洋
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(南草津市)
    • Year and Date
      2013-03-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Rh(I)-Catalyzed [6+2] Cycloaddition of 4-Allenals with Alkynes2012

    • Author(s)
      細谷昭仁、大西英博、佐藤美洋
    • Organizer
      第59回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Rh(I)触媒による4-アレナールとアルキンの分子間[6+2]環化付加反応の開発2012

    • Author(s)
      細谷昭仁
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-03-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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