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2014 Fiscal Year Annual Research Report

脱離基の活性化に基づく不斉求核置換反応の開発

Research Project

Project/Area Number 14J07965
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

黒田 悠介  京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Keywords有機合成化学 / ブレンステッド酸触媒 / 置換反応 / 含窒素環式化合物
Outline of Annual Research Achievements

本年度はキラルリン酸による脱離基の活性化に基づく分子内不斉SN2'反応の詳細な検討を行った。5員環形成反応において、トシルアミドを求核部位として有する基質では反応性が低いという問題があったため、まずはじめに窒素原子の保護基の検討を行った。その結果、保護基の電子求引性と生成物の収率・エナンチオ選択性には正の相関関係があることが明らかとなり、強力な電子求引基である2,4-ジニトロベンゼンスルホニル基を用いた場合に最も良好な結果が得られた。この結果は触媒が酸として脱離基を活性化するのみならず、塩基として求核部位をも活性化していることを示唆する。
続いてビナフチルリン酸触媒のスクリーニングを行った。その結果、BINOL骨格の3,3'位の置換基としては9-アントラセニル基が有効であり、とりわけアントラセンの10位にメシチル基を有する触媒が最適であった。
最適化した条件にて本反応の基質一般性を検討したところ、5員環形成においては概ね良好な結果は得られたものの、6員環形成反応は全く進行しなかった。副生成物を精査したところ、興味深いことにリン酸触媒と基質との置換反応で生成したと考えられるリン酸エステルを単離した。つまり比較的遅い6員環形成反応においては、環化反応よりもリン酸触媒との置換反応が優先して進行し、触媒が不活性化していることを示している。尚、生じたリン酸エステルを同一条件に伏しても目的の環化体は得られなかったことから、リン酸が求核触媒として作用している可能性は除外した。
今後はこの予期せぬ副反応を利用し、分子間反応に展開する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

詳細な条件検討を行い、研究成果を論文として纏めることができた。
また、研究の途中で予期せぬ副反応を見出した。

Strategy for Future Research Activity

脱離基の活性化に基づく置換反応を分子間へと展開する。具体的にはアルコールの速度論的光学分割や多価アルコールの位置選択的修飾を予定している。前年度に得た、ブレンステッド酸触媒とイミダートとの置換反応によってエステルが生成するという知見をもとに基質・触媒を設計する予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2015 2014

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 求電子種の活性化に基づく触媒的不斉置換反応の開発2015

    • Author(s)
      黒田悠介、原田慎吾、大西亨典、山岡庸介、山田健一、高須清誠
    • Organizer
      第13回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      立命館大学、草津
    • Year and Date
      2015-05-22 – 2015-05-23
  • [Presentation] 脱離基の活性化に基づく触媒的分子内不斉SN2'反応の開発2015

    • Author(s)
      黒田悠介、原田慎吾、山岡庸介、山田健一、高須清誠
    • Organizer
      第8回有機触媒シンポジウム
    • Place of Presentation
      沖縄県市町村自治会館、沖縄
    • Year and Date
      2015-05-10 – 2015-05-11
  • [Presentation] 脱離基の活性化に基づく触媒的分子内不斉SN2'反応の開発2014

    • Author(s)
      黒田悠介、原田慎吾、山岡庸介、山田健一、高須清誠
    • Organizer
      第40回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-11

URL: 

Published: 2016-06-01  

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