2017 Fiscal Year Research-status Report
有機触媒による速度論的光学分割を基盤とした光学活性テトラロン誘導体の合成法の開発
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16K17897
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
小田木 陽 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30772157)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 有機触媒 / グアニジン / ウレア / 1,4-ナフトキノン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究目的】
テトラロンやナフトキノンなどに見られる6,6員環構造は、有用な生理活性物質に広く見出される構造であり、光学活性な当該構造群を効率的に合成する手法の開発は重要な研究課題である。我々は、グアニジンーウレア触媒を用いた新規不斉反応の開発研究を行ってきた。その中で近年、グアニジンーウレア触媒存在下、酸化剤としてクメンハイドロペルオキシド（CHP）を用いることで、ほぼ完璧な立体選択性でテトラロン型βーケトエステルのα位に水酸基が導入できることを見出した。本年度は、テトラロンとの構造類似性に着目し、ナフトキノン誘導体に対する不斉エポキシ化反応の開発について検討を行った。
【研究結果】
2-メチル-1,4-ナフトキノンを用いて反応条件の最適化を行った。その結果、キラルスペーサー上にフェニル基、ウレア部位芳香環に2,4,6-トリクロロフェニル基を有するグアニジンーウレア触媒存在下、tert-ブチルメチルエーテル／水の液液二層系中、酸化剤としてtert-ブチルハイドロペルオキシド（TBHP）、外部塩基として水酸化カリウムを用いることで、望むエポキシ体が収率98％、不斉収率90％ eeで得られることを見出した。また、ナフトキノン芳香環上に電子吸引基や電子供与基を有する基質に対しても同様に不斉エポキシ化反応が進行することを見出した。さらに、本反応の遷移状態について理論的解析を行った結果、ウレア部位芳香環のortho位クロロ基の嵩高さが触媒コンフォメーションに大きく影響を与えていることが示唆された。
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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
本年度は、1,4-ナフトキノン誘導体に対する不斉エポキシ化反応の開発について検討を行った。本反応によって得られる1,4-ナフトキノンエポキシド構造は、ナナオマイシンEやフルオスタチンCなどの有用な生理活性を有する化合物に広く見られる構造であることから、光学活性な当該構造を合成可能な反応の開発は重要な研究課題であると考えられる。反応条件及び触媒構造について検討した結果、望む1,4-ナフトキノンエポキシド誘導体が高い不斉収率（最大90% ee）で得られることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に得られた研究成果について、現在論文投稿中である。次年度では、査読に対する追加実験を予定している。また、開発した不斉エポキシ反応を基盤に2,3位二置換型1,4-ナフトキノン誘導体に対する不斉エポキシ化反応の開発、及び当該反応を用いた天然物の合成研究に着手する。
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| Causes of Carryover |
【理由】本年度が最終年度であったが、得られた研究成果について論文投稿中であるため、研究期間の延長を行った。また論文を仕上げるための試薬、機器測定に関する費用を、延長に伴い繰り越した。
【使用計画】次年度においては、投稿論文の査読に対する追加実験に必要な試薬や実験器具、消耗品の購入を行う。また、本年度得られた研究成果を基盤とした新規触媒反応の開発に必要な消耗品類の購入を行う。
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