2016 Fiscal Year Research-status Report
共役イミンへの多段階反応を基軸とする新規合成反応の開発
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16K05772
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
清水 真 三重大学, 工学研究科, 教授 (30162712)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | α-イミノエステル / N-アルキル化 / α-アシロキシイミノエステル / ３成分カップリング反応 / N,N-ジアルキル化反応 / N,N,C-トリアルキル化反応 / リン酸エステル誘導体 / HWE反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
α位にエステル、チオエステル、ニトリル、アミド、ケトン、リン酸エステルなど電子求引部位を有する各種イミンに対して有機金属試薬を作用させることによりC-アルキル化体の生成を抑制し、N-アルキル化された中間体のα-メタロアミン生成の選択性を向上させることができた。見いだした中間のα-メタロアミン生成の最適条件下、アルデヒド、イミン、カルボン酸クロリド等の求電子剤を作用させ、３成分カップリング反応が可能であることを明らかにした。
リン酸エステル誘導体の場合は中間のα-メタロアミンにアルデヒドを作用させ、一挙にHWE反応を経るエナミンの選択的合成を見出した。さらに生成したエナミンに対し、各種求電子剤、次に求核剤を作用させ反応の集積化に展開した。
環状のイミノ化合物であるオキサキノキサリン誘導体を用い、同様に３成分カップリング反応を検討した。特に、生成物にジオレフィンを有する化合物に応用し、閉環メタテシスを経るトリシクロ環化合物合成に応用することができた。
次にα-アシロキシイミノエステルに対して有機金属試薬を作用させることにより、窒素原子上でSN2反応を起こし、選択的にN-モノアルキル化反応が進行する条件を、各種N-アシロキシ誘導体および各種有機金属試薬を用いて検討した。この条件下、第二の求核剤を作用させ、異なる二つの置換基を導入できるN,N-ジアルキル化を見出した。
さらに中間体のN,N-ジアルキル化されたエノラートに対して各種求電子剤を作用させ三種類の置換基を導入した四級α-アミノエステル、また酸化剤の作用によりイミニウム塩を発生させ、第三の求核剤の付加によるN,N,C-トリアルキル化生成物を収率良く合成できることに発展させた。
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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
イミンの潜在能力をフルに活用し、α-イミノエステル、α-イミノチオエステル、α-イミノニトリル、α-イミノリン酸エステル、さらにそのオキシムおよびヒドラゾン誘導体など、α位に電子求引基を有するイミン誘導体の極性転換共役付加反応を含む異常付加を探索できた。また、オキシムあるいはヒドラゾン誘導体の窒素原子上での置換反応を基盤としたタンデム反応等の各種多段階反応の探索と、ファインケミカルズの効率的合成への展開も並行して行なっている。特にα位に各種電子求引基を有するイミノ化合物の電子求引基と極性転換の関連も徐々に解析できている。極性転換反応／酸化反応後生成するイミニウム塩に対しても求核付加反応を検討し、二重求核付加反応が可能である事を明らかにした。また、α位に電子求引基を有するオキシムおよびヒドラゾン誘導体に対し、窒素原子上でのSN2型の求核置換反応を活用して窒素原子に二つの異なる置換基を導入し、エノラートのアルキル化、Claisen転位、あるいはイミニウム塩に変換した後に第三の求核剤と反応させ、一挙に三種類の置換基の導入が可能であることを明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度に見出した各種反応のブラッシュアップと、得られた知見をもとに多段階反応をα-N,N-ジアリルヒドラゾノエステルを基質として用い、窒素原子上での置換反応と、アミド化さらにそれに続くアザClaisen反応を利用した多段階反応にまで拡張する。この反応ではN,N-ジアリル基を活用し、Pd/キラルホスフィン配位子を活用した不斉合成に展開する。また、平成２８年度の検討結果を活用し、環状イミノエステルから5-HT1AアゴニストであるS22178合成への応用と、オレフィンメタテシスを経るビシクロ環化合物の合成をさらに発展させたい。
これらの全ての反応において計算化学の手法も同時に活用し、現在まであいまいな点が多かったイミノ基のE,Z-立体化学と反応性の関係を詳細に調査して、付加反応への影響を明らかにしたい。
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[Journal Article] Exploration into a New Dicarboxylic Acid Derived from Ricinoleic Acid for the Aluminum Electrolytic Capacitors of High Performance2016
Author(s)
Isao Mizota, Satoshi Umeshima, Sei Matsunaga, Rinpei Isomura, Kenta Nakahama, Makoto Shimizu, Yorozu Yokomori, Tokihiro Umemura, Noburo Kuroki, Junichi Kiyosawa, Hiroyuki Tanaka
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Journal Title
Bull. Chem. Soc. Jpn.
Volume: 89
Pages: 1368-1374
DOI
Peer Reviewed
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