キラル有機ホウ素触媒を用いた無保護糖活性化を基盤とする直截的分子変換法の開発

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K15553
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 鍬野 哲 東京工業大学, 理学院, 助教 (50733531)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 有機ホウ素触媒 / ベンズアザボロール / 無保護糖 / 直截的分子変換 / スルホニル化 / アシル化 / 速度論的分割 / 保護基

Outline of Annual Research Achievements

糖類は感染過程や癌転移などの細胞間相互作用や、細胞分化などの生命維持に関わる重要な化合物である。糖類の合成には歴史的に多段階を要する保護/脱保護法が汎用されてきたが、近年、保護/脱保護法に頼らない一段階での無保護糖の位置選択的官能基化法の開発が求められている。これまでに、低毒性触媒を用いて制御する「幅広い無保護糖」に適用できる「一段階官能基導入法」の開発例は少ない。今年度は、テトラオールであるヘリシドのエクアトリアル位ヒドロキシ基選択的なジスルホニル化反応について検討し、良好な収率で目的物が得られることを見出した。一方、反応機構の詳細に迫るため、前年度に見出したcis-1,2-diolの不斉非対称化反応と無保護糖の位置選択的スルホニル化反応における反応機構解析を行なった。ホウ素触媒と基質と混合して質量分析を行なったところ、脱水縮合体が中間体として生成した。また、11B NMRを用いる解析により、中間体はボロン酸誘導体ではなく、ベンズアザボロール誘導体であることが明らかとなった。位置選択的官能基化の有用性の拡大を目指し、収率の改善に課題を残すものの、位置選択的なシリル化やアルキル化、及びグリコシル化を検討した。一方、より高機能なホウ素触媒の開発を目指し、デンドリマーのイリジウム触媒を用いたC-Hホウ素化によるホウ素導入の検討を行なった。2 mol%のイリジウム触媒存在下、4箇所のC-H活性化が進行し、グラムスケールの目的物が高収率で得られた。