2018 Fiscal Year Annual Research Report
脂肪族アルデヒドの直接的不斉交差アルドール反応の新展開
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18H02554
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| Research Institution | Kyoto Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
古田 巧 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (30336656)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 交差アルドール反応 / アニリン / 触媒的不斉合成 / 軸性不斉 / 酸塩基触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
異種の脂肪族アルデヒドを直接的かつ触媒的に炭素ー炭素結合で連結する不斉交差アルドール反応は、キラルな 1,3-ジオールを不斉構築する最も有望な方法の一つである。しかし、現在の有機化学では反応性の類似した異なるアルデヒドをエノール成分（アルドールドナー）とカルボニル成分（アルドールアクセプター）に識別できず、所望の交差体の他にホモアルドール体や望まない交差体が副生し複雑な混合物を与える。本研究は、この交差アルドール反応を触媒によりアルデヒドのわずかな反応性の差を見分けることで、精密に制御しようとするものである。
今年度は、軸性不斉を持つアニリン性酸塩基触媒存在下、カルボニル基の alpha-位に酸素を持つアルデヒドを含む交差アルドール反応を検討し、基質一般性を確認した。その結果、いずれの基質においても alpha-位に酸素を持つアルデヒドがアルドールアクセプターとなった交差アルドール体が、syn-体を主ジアステレオマーとして、高エナンチオ選択的に得られることを明らかにした (anti : syn, up to 1 :15, syn-isomer: up to 99% ee)。この反応では、２種類のアルデヒド基質を等量用いた場合でも、交差アルドール付加体が主に得られることが判明した。
この交差選択性の発現機構についても検討を加えた。その結果、本交差反応の生成物は熱力学的な生成物ではなく、速度論的な生成物であることを明らかにした。すなわち、本反応の交差選択性 (交差アルドール生成物：ホモアルドール生成物)は速度支配で決定されていることが判明した。また、触媒の non-linear effect は示さないことも確認した。すなわち、本交差アルドール反応の律速段階において、複数分子の触媒が同時に関与する可能性は少ないことが示唆された。
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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
今年度は、交差アルドール反応の基質一般性の検討や反応機構解析などで順調に研究が進展した。一方、当初計画していた３成分連結型の交差アルドール反応への展開では、その反応自体を進行させる手がかりがつかめず、この点は研究の進展が見られなかった。これらを総合的に判断し、本研究は「おおむね順調に進行している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ、本交差アルドール反応はカルボニル基の alpha-位に酸素を持つアルデヒドを含む反応系でのみ可能である。今後はこの基質の制限を改善するための検討を進める。例えば、反応性の高いアルデヒドであるアセトアルデヒドを基質に用いるアルドール反応を検討していく。さらに、反応を促進する添加剤の検討を進め、交差アルドール反応自体の収率の向上や、３成分連結型交差アルドール反応への端緒をつかむ。
また、触媒による分子認識を鍵として、 alpha-位に酸素を持つアルデヒド以外の基質でも交差アルドール反応を達成したい。このため、以前より継続的に検討してきた基質認識部を持つアニリン性酸塩基触媒の合成をさらに加速していく。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Synthesis and Structural properties of axially chiral binaphthothiophene dicarboxylic acid2018
Author(s)
Takuya Murai, Yongning Xing, Toshifumi Kuribayashi, Wenji Lu, Jing-Dong Guo, Ramesh Yella, Shohei Hamada, Takahiro Sasamori, Norihiro Tokitoh, Takeo Kawabata, Takumi Furuta
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Journal Title
Chemical and Pharmaceutical Bulletin
Volume: 66
Pages: 1203-1206
DOI
Peer Reviewed
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