Asymmetric C-H bond allylation of aziridines based on chiral ion strategy and its application to natural product synthesis

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16F16409
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 松永 茂樹 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (50334339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): LIN LUQING 北海道大学, 薬学研究院, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2016-11-07 – 2019-03-31
• Keywords: 不斉触媒 / 炭素-水素結合活性化 / 不活性分子活性化 / カルボン酸 / 不斉合成

Outline of Annual Research Achievements

初年度は、４ヶ月間余りと研究期間が限られていたため、まずは不斉触媒の不斉空間を構築するためのキラルカルボン酸やキラルスルホン酸の合成ルートについての検討を優先課題として実施した。キラルスルホン酸については、ビナフトールからのニューマンクウォート転位が特に再現性の悪い反応であったため、条件の精査を行った。その結果、既存のマイクロ波を利用する無溶媒条件での反応では非常に再現性が悪くバラツキが激しかったのに対して、高沸点溶媒を適切に選択した条件によって効率よく様々な誘導体を合成するルートを確立することに成功した。さらに、ジカルボン酸については、既知法により合成を行い、評価まで行ったところ、当初想定したような不斉誘導能が獲得できず、デザインを改善する必要があることが判明した。そこで、種々、検討を重ねた結果、カルボン酸のうち片方はそのまま残しながら、もう一つのカルボン酸ユニット部については、芳香環のような置換基へと変換してしまう方が良い結果が得られる可能性が高いことがわかった。新たに設計した置換基導入型のキラルモノカルボン酸については、選択的な保護基、活性化基の導入とニッケル触媒を使用したクロスカップリングを駆使することで短工程で合成可能であることを見いだした。最適化された合成ルートにおいては、亜鉛試薬をカップリング剤として活用する系が最適であることも判明し、種々の誘導体を効率よく合成する手法を確立することができた。今後は、確立したルートに従い各種誘導体の合成を実施、触媒性能の評価を行っていく。

Current Status of Research Progress

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

Reason

想定した成果を得るために必要なキラルスルホン酸やキラルカルボン酸の合成手法を着実に確立できており、順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

順調に進展しており、当初の計画に沿って、触媒性能の評価と最適化を進めていく。