Synthesis of Unprotected Aziridines from Azirine and Enolates via 'Protection and Deprotection' of Silyl Intermediates

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K15563
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 鈴木 至 大阪大学, 環境安全研究管理センター, 助教 (70779777)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 無保護アジリジン合成 / ルイス酸触媒 / ケテンシリルアセタール / γーアミノ酸

Outline of Annual Research Achievements

ケテンシリルアセタールを求核種として、アジリンとの反応を様々なルイス酸触媒を用いて検討を行った。昨年度では、低温下でヨウ化インジウム触媒で反応を行うと効率よく反応が進行することを見出したが、3-フェニルアジリンを基本骨格に持つアジリンでのみ検討を行っていた。本年度は、2,3-ジフェニルアジリンを用いたところ、予想外にも低温下では反応が進行せず、室温以上で定量的に反応が進行することが分かった。この時触媒としては、ヨウ化インジウムのみならず臭化インジウムやスカンジウムトリフラートなどが適していることを見出した。得られた無保護アジリジンは触媒存在下でケテンシリルアセタールとの反応を起こさなかった。これは、生成物の安定性が続くケテンシリルアセタールの付加にとアジリジンの開環によって生じるピロリドン生成を抑制していることを示唆している。また、そのアジリンに対してはケテンシリルアセタールの求核部位の炭素がモノ置換のものでも反応が進行することがわかり、課題であったシリルケテンセタールの適応範囲の拡大にも成功した。また得られた生成物に対して、Pd/C触媒存在下で水素を反応させ、その後酸処理をすることでγ-アミノ酸を合成することにも成功した。さらなる応用としてシリルエノールエーテルを求核種として反応を行ったところ、低収率ながら無保護ピロール環が生成していることがわかった。以上より、本反応では多様な無保護含窒素ヘテロ環を合成することに成功した。