2018 Fiscal Year Annual Research Report
新規不斉オニウム塩－遷移金属ハイブリッド型触媒反応系の開発
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18J20042
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
劉 詩堯 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 銅触媒 / pybox配位子 / 不斉反応 / 含酸素ヘテロ環 / 末端アルキン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
含酸素ヘテロ環であるキラルイソクロマンは生理活性物質でよく見られる構造であるため、その合成法の開発は近年注目を集めている。最近不斉触媒を利用し、種々の官能基を有するキラルイソクロマンの合成が達成されたものの、他の官能基への変換能力の高い末端アルキンを化合物にエナンチオ選択的に直截的に導入する報告例は皆無である。
一方、化合物にエナンチオ選択的に末端アルキンを導入する手法として、銅触媒を用いたプロパルギルエステルの不斉プロパルギル位置換反応は有力なアプローチとして近年注目を集めている。様々な求核剤の適用が有効であり、数多くの有用な反応の開発に成功してきた。しかし、銅触媒を用いた不斉プロパルギル位置換反応においては、酸素原子を求核剤としたエナンチオ選択的分子内プロパルギルエーテル化反応は未だに報告されず、その開発は望まれている。以上の研究背景を踏まえ、我々はキラルイソクロマンの新たな合成法として、銅触媒を用いたアルコールを求核剤とする分子内不斉プロパルギル位置換反応に着目し、その開発に取り組んだ。
本触媒反応の実現に向けて、最初に我々はベンゼン環のオルト位にプロパルギルエステル部位を有するフェニルエタノールをモデル基質として、設計・合成した。過去の報告を参考し、我々は光学活性な配位子としてキラルpyboxを適用することにした。様々な反応条件を検討した結果、5 mol%の銅トリフラート及び 10 mol%の(S,S)-Ph-pybox の存在下で、CF3CH2OHを反応溶媒として用いた場合、良好な収率及び高エナンチオ選択的（最高 94% ee） に末端アルキンを有するキラルイソクロマンを合成することに成功した。また、反応生成物である末端アルキンを有するキラルイソクロマンを原料として用いた場合、キラリティを失わずにSonogashiraカップリング及びHuisgen環化反応に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
2018年度においては、我々は入手容易な銅塩および光学活性なpybox配位子を触媒として用い、今まで達成されていなかったエナンチオ選択的分子内プロパルギル位エーテル化反応を開発することに成功した。本研究は直截的に末端アルキンを有するキラルイソクロマンを合成する初めての例である。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に得られた知見を踏まえ、新規不斉プロパルギル位置換反応の開発に取り組む。具体的には、今まで銅触媒を用いた不斉プロパルギル位置換反応系における求核剤としての使用が困難とされているリンおよび硫黄原子の適用を検討していく。
また、反応の反応性および選択性を精密制御するため、不斉有機分子触媒(キラルリン酸、キラル相間移動触媒など)と遷移金属(Ru, Cuなど)の組み合わせも検討していく。
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