P-キラルホスホニウムを対カチオンとするエナンチオ選択的求核付加反応の開発

• Project/Area Number: 16K08165
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: The University of Tokyo (2017); Hiroshima University (2016)
• Principal Investigator: 佐々木 道子 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 研究員 (30379888)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 有機合成 / 相関移動触媒 / 求核付加反応 / 四級ホスホニウム塩 / ホスホニウム塩 / 合成化学

Outline of Annual Research Achievements

昨年度の研究から，アキラルなテトラアルキルホスホニウム塩がカルボニル基へのシアニドイオンの求核付加反応における相間移動触媒として機能することが明らかになったので，本年度はまずP-キラルホスホニウム塩の合成とその触媒活性を検討した．メントールを不斉源として用いるホスフィン-ボラン法によって合成した (2-methoxyphenyl)methylphenylphosonium bromideを相間移動触媒として，アシルシランへのKCNの求核的付加反応を種々の条件下行ったところ，反応が極めて遅く２週間程度反応させても目的とする付加体および付加-Brook転位体はほとんど得られなかった．また，Juge法などによる他のP-キラルホスホニウム塩の合成も検討したが，合成自体が難航し，また合成できた触媒を用いても反応性を向上させることはできなかった．
そこで，P-キラルホスホニウム塩の合成と反応の検討はひとまず中断することとし，触媒活性の向上を図ることを目的として，さらには，エナンチオ選択性発現の機構的解明をも視野に入れ，計算化学的手法を導入することにした．すなわち，リン原子上の置換基の立体的嵩高さや電子的性質の違いと反応性との関係を，相間移動触媒存在下のシアニドイオンのカルボニル化合物への求核付加反応の遷移状態の構造およびエネルギーを種々の置換基の組合せについて求めることによって明らかにしようとするものである．現在，カルボニル化合物としてアセトアルデヒド，KCNを求核剤，四級アンモニウム塩を相間移動触媒とするモデルシステムについて，B3LYP/6-31G*レベルでの密度汎関数法（DFT）計算を試みているところである．

Research Products

• [Presentation] カルバニオンをトリガーとするシクロプロパンの開 環とその[3+2]アニュレーション(2) (2017)
  • Author(s): 佐々木 道子 , 西尾 卓哉, 武田 敬
  • Organizer: 日本薬学第137年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県，仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-24
• [Presentation] キラル 2- シアノピペリジンの脱プロトン化によって 発生させたα - ニトリルカルバニオンの求電子置換反 応 : 求電子剤の効果 (2017)
  • Author(s): 佐々木 道子 , 同免 佳澄 , 武田 敬
  • Organizer: 日本薬学第137年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県，仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-24
• [Presentation] 計算化学的手法を活用したNeoantimycins の合成 (2017)
  • Author(s): 山腰修平，岡本雅子，澤本浩昭，新井勇樹，川西英治，佐々木道子，武田 敬
  • Organizer: 第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [Presentation] カルバニオンをドナーとするD-Aシクロプロパンの [3 + 2] アニュレーション (2016)
  • Author(s): 佐々木道子，西尾卓哉，近藤泰博，武田 敬
  • Organizer: 第42回反応と合成の進歩シンポジウム
  • Place of Presentation: 清水文化会館マリナート(静岡県，静岡市）
  • Year and Date: 2016-11-07
• [Presentation] カルバニオンによって誘起される三員環の開環を伴うタンデム型環化反応の開発 (2) (2016)
  • Author(s): 西尾卓哉，近藤泰博，佐々木道子，武田 敬
  • Organizer: 第55回日本薬学会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 就実大学（岡山県，岡山市）
  • Year and Date: 2016-11-05
• [Presentation] 2-シアノ-ピロリジンおよびピペリジンの脱プロトン化によって発生させたα-ニトリルカルバニオンの求電子置換反応 (2016)
  • Author(s): 同免 佳澄, 佐々木 道子, 武田 敬
  • Organizer: 第55回日本薬学会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 就実大学（岡山県，岡山市）
  • Year and Date: 2016-11-05
• [Presentation] N-Boc- および N-カルバモイル-2-メタロ-2-シアノピペリジンの求電子置換反応の立体過程 (2016)
  • Author(s): 佐々木 道子, 同免 佳澄, 武田 敬
  • Organizer: 第46回複素環化学討論会
  • Place of Presentation: 金沢歌劇座（石川県，金沢市）
  • Year and Date: 2016-09-26
• [Presentation] キラルα-アミノニトリルの 脱プロトン化/アシル化の立体過程 (2016)
  • Author(s): 佐々木 道子, 同免 佳澄, 琴森 友理, 武田 敬
  • Organizer: 第27回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 広島国際会議場（広島県，広島市）
  • Year and Date: 2016-09-01
• [Presentation] Reactions of Acylsilanes with Potassium Cyanide under Chiral Phase-Transfer Catalytic Conditions (2016)
  • Author(s): Michiko Sasaki, Yusuke Kunisada, Masafumi Ando, Kei Takeda
  • Organizer: Molecular Chirality Asia 2016
  • Place of Presentation: Knowledge Capital Congres Convention Center（Osaka)
  • Year and Date: 2016-04-20
  • Int'l Joint Research