2020 Fiscal Year Annual Research Report
キラルヘテロ環式化合物の立体選択的合成のための触媒的ヒドロアリール化反応の開発
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20J23499
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
坂本 佳那 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC1)
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2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 不斉ヒドロアリール化反応 / アリル位置換反応 / イリジウム触媒 / パラジウム触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度、申請者はイリジウム触媒を用いて、1)分子内不斉ヒドロアリール化反応、2) 2-(N-メチルアミノ)ピリジンのアセナフチレンへの不斉付加反応、3)3置換環状アルケンの異性化を伴うヒドロアリール化反応の開発に取り組んだ。以下、詳細を記載する。
1) イリジウム触媒を用いてジヒドロベンゾフラン環を高エナンチオ選択的に合成する分子内不斉ヒドロアリール化反応を開発した。本反応は幅広い基質適用範囲を示し、良好な収率、エナンチオ選択性で目的化合物を与える。また、この分子内反応において、4-メトキシスチレンの添加により反応速度が加速されることも見出した。さらに、合成有用性の観点から、容易に合成できるt-ブチルアリル炭酸エステルと3-ヒドロキシ芳香族ケトンから、ワンポットでジヒドロベンゾフラン環を合成する反応の開発を行った。すなわち、パラジウム触媒を用いたアリル位置換反応により、反応系中で先の出発物質を形成し、続くイリジウム触媒による環化反応により目的化合物を合成した。これらの研究成果は、学術雑誌に掲載され、日本化学会春期年会(2021)で発表した。2)イリジウム触媒により2-(N-メチルアミノ)ピリジンのN-メチル基が活性化され、アセナフチレンへの付加反応がエナンチオ選択的に進行することを見出した。本反応は、TADDOL骨格を持つリン-オレフィン配位型の配位子を用いると、良好な収率、eeで目的の化合物が得られる。3) イリジウム触媒による3置換環状アルケンの異性化、続くアルケンへのアリール基の付加反応により連続的に二つの不斉炭素中心を構築する反応の開発に取り組んだ。2-フェニルピリジンと7員環のアリルエーテルを出発物質に、ラセミ体のbinapを配位子に用いた反応では、望みの付加体が52%収率、ジアステレオマー比10:1で得られた。
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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
2020年度は、パラジウム触媒によるアリル位置換反応とイリジウム触媒による分子内ヒドロアリール化反応により効率よくジヒドロベンゾフラン環を合成する触媒系を開発し、その研究成果は学術雑誌に掲載され、学会で報告している。また、当初の研究計画とは異なるが、イリジウム触媒を用いた二種類の新たな不斉付加反応を見出した。以上によりおおむね順調に研究が進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、1) イリジウム触媒を用いた2-(N-メチル)ピリジンのアミノアセナフチレンへの不斉付加反応、2) 3置換環状アルケンの異性化を伴うヒドロアリール化反応の開発に取り組む。1)の不斉付加反応については、TADDOL骨格を持つリン-オレフィン配位型の配位子を用いることで良好な収率、eeで付加体が得られることがこれまでの研究で明らかになっている。そこで、この配位子のTADDOL骨格の置換基がエナンチオ選択性にどのような影響を及ぼすか調査し、eeの向上を目指す。また、基質適用範囲の調査も行う。2)の異性化を伴うヒドロアリール化反応については、現在、中程度の収率、10:1のジアステレオ選択性で望みの付加体が得られている。イリジウム触媒による異性化反応について、様々な不斉配位子を用いて高エナンチオ選択的に異性化体が得られる触媒系を調査する。また、異性化体のヒドロアリール化反応がエナンチオ選択的あるいはジアステレオ選択的に進行する反応の開発に取り組む。これらの研究により得られた結果をまとめ、学会発表を行う。
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