2017 Fiscal Year Annual Research Report
Oxidative amidation from nitroalkane and amine
| Project/Area Number |
16K13942
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
林 雄二郎 東北大学, 理学研究科, 教授 (00198863)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 有機化学 / アミド結合 / 有機合成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
アミド結合は、タンパク質、ペプチドを構成する重要な結合であり、アミド結合を有する多くの医薬品、生物活性化合物が知られている。通常のカルボン酸とアミンからの脱水縮合反応によるアミド合成は多くの問題があり、現在でも優れたアミド結合生成反応の開発が求められている。従来法とは反応機構が異なる新規アミド結合生成法を開発する事が出来れば、これまで立体障害のため合成が困難であったアミド結合が、また従来法ではラセミ化しやすく困難であったアミド結合が合成できる可能性がある。
今回、ニトロ化合物とアミンからの酸素による酸化を含む全く新しい形式による新規アミド合成法を目指し検討を行った。検討の結果、ニトロ化合物にヨウ素、アミン、塩基としてK2CO3を加え、酸素雰囲気下反応を行うと、対応するアミド結合が良好な収率で得られる事を明らかにした。
本反応のメカニズムを検討したところ、ニトロナートとI2が反応し、αニトロヨードアルカンが生じ、そのアニオンが酸素に１電子移動を起こして、反応が進行するというメカニズムである事を提唱した。
さらに本反応をαー置換マロニトリルに拡張し、αー置換マロニトリルとアミン、塩基、酸素から対応するアミド結合が生成する事も明らかにした。本反応ではマロニトリルのαー位に立体障害の大きな置換基を有する基質でも反応はすみやかに進行し、脱水縮合反応では合成の難しい立体障害の大きなアミド結合に適用可能である事を見出した。
さらに求核剤としてアミンに変え、アルコールを用いるとニトロ化合物とアルコール、I2、および酸素から対応するエステルが得られる。さらに、反応が進行するにつれ、反応速度が向上するauto inductiveな現象を見出した。ニトロアルカンだけでなく、αー置換マロニトリルからも酸素を用いることにより、アルコールと反応し対応するエステルが得られることを明らかにした。
|
