触媒的不斉[4+2]付加環化反応に基づく光学活性複素環化合物の合成

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14044067
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 柴田 高範 岡山大学, 理学部, 助教授 (80265735)
• Keywords: 付加環化 / イリジウム / アルキン / ジエン / 不斉配位子 / 環状化合物

Research Abstract

報告者は、イリジウム錯体を用いる触媒的かつエナンチオ選択的[4+2]付加環化反応について検討した。その結果、置換基を持たないジエンとアルキンとの分子内反応が進行し、キラルイリジウム錯体を用いた場合には、対応するシクロヘキサ-1,4-ジエンが高不斉収率で得られことを見いだした。
これまで数多くの報告例があるルイス酸触媒を用いる[4+2]付加環化反応(Diels-Alder反応)では、不斉場構築において、反応点近傍にあるヘテロ原子官能基へのルイス酸の配位が足がかりとなる。一方、メタラサイクルを経由する遷移金属錯体を触媒とする反応では、ヘテロ原子官能基をもたない不活性な基質間でも反応が進行するという特徴をもつ。分子内[4+2]付加環化反応は、Ni、Pd、Rh触媒などを用いる反応が知られており、カチオン性キラルRh錯体を用いる不斉反応も報告されている。しかしながら、これまで用いられている基質は、置換基を有する(主にsorbic alcohol、ヘキサ-2,4-ジエン-1-オール由来の)ジエンとアルキンあるいはアルケンとの分子内不斉反応のみであった。
報告者は既に、[2+2+1]付加環化反応において、イリジウム錯体が有効な触媒として機能することを見いだし、不斉反応へも展開している。今回、末端ジエンとアルキンとの分子内[4+2]付加環化反応においても、イリジウム錯体が触媒として働くことを見いだした。特にキラルなジホスフィンBDPPを不斉配位子とし、溶媒として酢酸tert-ブチルを用いた場合、非カチオン性イリジウム錯体によって極めて高エナンチオ選択的に反応が進行し、対応するシクロヘキサ-1,4-ジエンが得られた。

Research Products

• [Publications] T.Shibata, N.Toshida, K.Takagi: "Rhodium Complex-Catalyzed Pauson-Khand-Type Reaction Using Aldehydes as a CO Source"Journal of Organic Chemistry. 67. 7446-7450 (2002)
• [Publications] T.Shibata, K.Takasaku, Y.Takesue, N.Hirata, K.Takagi: "Iridium Complex-Catalyzed Enantioselective Intramolecular [4+2] Cycloaddition of Dieneynes"Synlett. 1681-1682 (2002)
• [Publications] T.Shibata, S.Kadowaki, K.Takai: "Palladium-Catalyzed Synthesis of 2,2-dimethyl-3-pyrrolines from a-Amino Allene and Aryl Iodides"Heterocycles. 57. 2261-2266 (2002)