電解反応によるアルキンのラジカルカチオンＤｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反応の開発

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18J13181
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 尾崎 惇史 東京農工大学, 大学院生物システム応用科学府, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2020-03-31
• Keywords: Diels-alder反応 / ラジカルカチオン

Outline of Annual Research Achievements

本研究では「高価・有毒な試薬を用いずに、医薬品や天然物の基本構造となる複雑な炭素骨格をクリーンに構築する手法を確立すること」を目的としている。具体的には「電気化学に基づく電子豊富なアルキンと電子豊富な共役ジエンによるラジカルカチオンDiels-Alder 反応の確立と応用」である。そこで、電子的ミスマッチなアルキンと共役ジエンのDiels-Alder 反応に対して、よりクリーンな通電という手法を用いた本反応の開発に挑戦した。
2年目である本年度は内部アルキンである1-methoxy-4-(prop-1-yn-1-yl)benzeneを用いて、反応を行った。末端アルキンと内部アルキンでは反応性が異なることが知られている。本反応に対して、内部アルキンを用いることができれば、大きく活用の幅を広げることができると考え、反応を行った。
まず、アルキンとして1-methoxy-4-(prop-1-yn-1-yl)benzene、共役ジエンとして2,3-dimethyl-2-butene、支持塩として過塩素酸リチウム、溶媒としてニトロメタンを用いて定電圧電解を行った。末端アルキンの時同様、アルキンの酸化条件においては、反応がうまく進行しないことが分かった。続いて、共役ジエンとして、９－メチルアントラセンを用いて反応を行った。その結果、0.1 M、１.0 Mの濃度の過塩素酸リチウム/ニトロメタン溶液ではそれぞれ35%、47％の収率で生成物が得られた。4.0 Mの過塩素酸リチウムの濃度では目的生成物を確認することができなかった。0.1 Mの場合、原料のアルキンが40％ほど残っていたのに対して、1.0Mと4.0 Mでは原料のアルキンが確認されなかった。このことから、高濃度になるとアルキンの分解または、生成物の分解が起こっていることが考えられる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。