2016 Fiscal Year Research-status Report
キラルホスフィン触媒を用いる含窒素複素環化合物の不斉合成
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15K07875
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
北垣 伸治 名城大学, 薬学部, 教授 (20281818)
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2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ホスフィン / 含窒素複素環 / 不斉合成 / [3+2]環化反応 / [2.2]パラシクロファン / アレン / Morita-Baylis-Hillman反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１. アレニルエステルとイミンのエナンチオ選択的[3+2]環化付加反応
平成27年度より研究を進めている、独自に開発した[2.2]パラシクロファン骨格含有ホスフィン－フェノール触媒を用いたN-トシル芳香族イミンと2,3-ブタジエン酸エチル（アレニルエステル）の[3+2]環化付加反応について、平成28年度にさらに検討を加えた。その結果、オルト位にメトキシ基を有するベンズアルジミンを基質に用いた場合に最高不斉収率92%で所望の環化付加体が生成することを見出した。得られた環化体は、アセチルコリンエステラーゼ阻害作用を有することが報告されている三環性化合物へと誘導することができた。また、上記反応に用いた触媒は、パラ位に置換基を有するベンズアルジミンの反応ではエナンチオ選択性が低かったが、触媒の構造をより嵩高いものにすることで選択性改善が期待できることがわかった。今後さらに詳細な検討を行う予定である。
２. アレニルエステルとイサチン由来の3-アルキリデン-2-オキシインドールのエナンチオ選択的[3+2]環化付加反応
アレニルエステルの反応相手の2π成分としてイサチン由来のアルケンを用いた反応では、所望の[3+2]環化付加体、スピロシクロペンテンオキシインドールが54％の不斉収率で得られていたが、平成28年度のさらなる研究によって、最高不斉収率が82%まで向上した。また、アレニルエステルの代わりにMorita-Baylis-Hillman反応生成物（MBH付加体）を用いても80%程度のエナンチオ選択性が得られることを明らかにしている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１. アレニルエステルとイミンのエナンチオ選択的[3+2]環化付加反応
平成28年度までに、光学活性ジヒドロピロール誘導体を与えるアレニルエステルとイミンのエナンチオ選択的[3+2]環化付加反応において、オルト位に置換基を有するベンズアルジミンで好結果が得られること、オルト位置換基を利用して、環化体が既存の生理活性物質へ誘導可能であることをそれぞれ明らかにした。これらは、年度始めに立てた計画通りである。また、オルト位に置換基がない場合にも、触媒の構造修飾により好結果が得られる道が開けてきた。現在、本反応の生成物の絶対立体配置を決定するために、X線結晶構造解析を行う結晶の作成に取り掛かっているが、これをクリアできれば、立体反応経路の予測やさらなる反応系の拡張が見込める。
２. その他の[3+2]環化付加反応
生理活性物質の骨格中に見られるスピロシクロペンテンオキシインドール構造を構築するための、アレニルエステルと3-アルキリデン-2-オキシインドールの[3+2]環化付加反応では、まだ検討途中であるが、現状で最高不斉収率が80%を超えているので、さらなる進展が十分期待できる。また、平成28年度から検討を始めたMBH付加体を用いる反応も、予想通りアレニルエステルと同様の成果が得られているので、問題はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
１. アレニルエステルとイミンのエナンチオ選択的[3+2]環化付加反応
[2.2]パラシクロファン骨格含有ホスフィン－フェノール触媒を用いたオルト位置換ベンズアルジミンとアレニルエステルの[3+2]環化付加反応については、生成物の絶対立体配置を決定するために、立体化学の自明な光学活性補助基を導入して結晶を作成し、X線結晶構造解析を行う。また、パラ位に置換基を有するベンズアルジミンの反応においては、最適な触媒構造と反応条件を明らかにし、一連の反応における基質一般性を明確にする。さらに上記の結果から立体反応経路を予測し、それを検証すべく新たな反応系への拡張を試みる。
２. その他の[3+2]環化付加反応
イサチン由来の3-アルキリデン-2-オキシインドールの[3+2]環化付加反応をアレニルエステル及びMBH付加体の両方の基質において精査し、最適条件を見出す。続いて、その条件を用いて基質一般性を明らかにする。その上で、既存の触媒との相違を明確にするとともに我々の触媒の特徴を活かす反応系を設計し、評価する。また、まったく新しい反応系として、アレンを用いた[4+2]型環化付加反応による光学活性六員環化合物の合成を検討する。
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| Causes of Carryover |
ほぼ予定通りに経費を執行したが、次年度の金額が今年度より少ないため、残額がある程度少なくなった時点で、その残額を次年度に持ち越す方が総合的には有意義に執行できると考えた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
残額が3,812円とそれほど大きな金額ではないため、予定通りに、主に消耗品に使用していく。
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Research Products
(5 results)
