2019 Fiscal Year Research-status Report
Highly effective and selective synthesis of cyclic compounds utilizing reactivity of electron-deficient alkenes
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19K05476
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| Research Institution | Nara University of Education |
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Principal Investigator |
山崎 祥子 奈良教育大学, 理科教育講座, 教授 (50182481)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 分子内[4+2]環化付加 / 分子内[2+2]環化付加 / 電子欠乏性アルケン / スチレン / 分子間[2+2]環化付加 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘテロ環や炭素環化合物は医薬品や有機材料などの有用な物質に多く存在し、その高効率的合成開発が期待される。基質の高い反応性を利用し、低エネルギー型、触媒、短工程での環化合物骨格の選択的な新合成反応開発を行い、反応の選択性について、DFT計算を用いて考察した。
電子欠乏性アルケニルカルボン酸とアリールアルケニル、ハロゲン化アルケニル基を含むアミンとの、アミド誘導体を経る分子内反応で、選択的環化反応を検討した。(E)-4-アリール-3-ブテニルアミドの触媒量のInBr3, AlCl3などを用いる反応では、trans-シクロブタン縮環含窒素6員環を立体選択的に得た。さらに (E)-5-フェニル-4-ペンテニルアミドの1当量のAlCl3を用いる反応で、trans-シクロブタン縮環含窒素7員環を得た。エテントリカルボン酸ジエステル と(E)-3-フェニル-3-ブロモ-2-プロペンアミンとの反応では、室温ではアミド縮合体が得られ、連続的又は段階的加熱条件下でcis縮環三環性化合物が得られた。SnBr4との反応では[2+2]付加体を得た。一方、 (Z)-3-フェニル-3-ブロモ-2-プロペンアミンのアミド縮合反応では[4+2]環化付加/アミド縮合剤HOBt置換体が得られた。さらに一炭素伸長体(Z)-4-フェニル-4-ブロモ-3-ブテニルアミドとSnBr4との反応で、trans縮環[2+2]付加体が得られた。
次に分子間[2+2]環化付加反応でシクロブタンを立体選択的に合成した。求電子性アルケン、エテントリカルボン酸トリエステルとスチレン誘導体との塩化スズとの反応で、1,3-trans置換シクロブタンを得た。α-ブロモスチレンでは、 [2+2]環化付加体、アルケン付加体などの生成物が立体選択的に得られた。α-ハロスチレン(X=F,Cl,I)の反応では、選択性、収率が低かった。
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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
電子欠乏性アルケンの反応性を利用して、スチレン、α-ブロモスチレン部分およびスチレン、α-ブロモスチレン誘導体との分子内および分子間環化付加反応で、種々のヘテロ環および炭素環化合物を選択的合成した。計画に従い、さらに新規な電子欠乏性アルケンを利用した高効率的選択的環化合物の合成について試みている。また選択性を制御する因子について解明し、有機合成の新手法として発展させることを行っているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究はほぼ当初の予定通り進行している。さらに研究を発展させるため、種々の電子欠乏性アルケンの反応性を利用した新規効率的な環化反応を設計し、検討する。環化反応におけるスチレン部分のベンゼン環上の置換基に依存する反応選択性および立体選択性を調べる。キラルルイス酸触媒、キラル基質を原料としたエナンチオおよびジアステレオ選択的反応に展開する。
また、これまでの成果を学術論文誌等において発表しつつ問題点を整理し、研究の発展を行う。
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| Causes of Carryover |
研究はほぼ当初の予定通り進行してきたが、一部の薬品で年度内での注文後納期が遅く、当該年度納品が間に合わなかった。年度末より、やや新型コロナウィルス感染症の影響が出始め、今年度購入を予定していた実験器具の購入を次年度に繰り越した分もある。
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