2021 Fiscal Year Research-status Report
不斉誘導型ジアステレオ選択的な脱水型求核置換反応の開発
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20K05495
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
中田 健也 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (00434019)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 求核置換反応 / カルボカチオン / ルイス酸 / ジアステレオ選択性 / 不斉補助基 / 合成手法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ルイス酸触媒を用いた，遊離のアルコールを基質とする脱水型求核置換反応は，反応性の乏しい水酸基を直接脱離基として利用し，理想的には水のみを副生するため，原子効率に優れ，かつ環境調和型の反応として近年注目されている。したがって，これまでに多くの求核剤が適用され，様々な特徴的な反応が報告されるに至っている。
研究代表者は，この手法を基盤として，合成的価値の高い新奇化合物の供給法の確立を目的として，従来全く試みられていない求核剤の適用を試みた。検討の結果，昨年度，ルイス酸触媒の存在下で，ベンジルアルコール類のスルファミド化反応を新たに開発した。しかし，この反応はカルボカチオン中間体を経由したSN1形式で進行するため，不斉反応への拡張は困難な問題として残されていた。そこで今回，先に見出したスルファミド化反応を不斉反応への展開を計画した。
研究代表者は，キレート性の不斉補助基を導入したアルコールを基質として，異なるルイス酸触媒を用いたジアステレオ二方向性型のスルファミド化反応の確立に成功した。さらに，この反応は用いるルイス酸触媒の当量により，ジアステレオ選択性が逆転する興味深い現象が観察された。
不斉補助基による立体制御法は，光学活性化合物を効率的に与える信頼性のある手法として知られているが，アルコールの直接的な脱水型求核置換反応と不斉補助基を組み合わせた反応は，全く試みられていない研究領域であり，本手法は新たな合成手法を提示するものである。
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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
申請者は，異なるルイス酸触媒を用いた，不斉補助基を有するアルコールを基質とした脱水型求核置換反応において，ジアステレオ収束的な二方向性型のスルファミド化反応の開発に成功した。最適化した反応条件のもとで，広範な基質が適用可能であることを明らかとし，本反応性の有用性を実証することができた。以上のように，当初計画した求核剤の拡張を果たすとともに，その不斉反応への拡張を果たし，新しい物質変換反応を創出することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究において，ジアリールメタノールと各種求核剤とのジアステレオ選択的なカップリング反応の確立に成功した。今年度は，この手法の有用性をさらに拡張するために，その他の求核剤の適用を試みる。さらに，得られた生成物の不斉補助基を活用した触媒合成を試み，新規合成手法の開発に取り組む予定である。
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| Causes of Carryover |
計画した内容が順調に進行したため，消耗品代を抑えることができた。 しかし次年度以降においても，本研究では，有機合成化学実験が中心となるため，研究費の大部分を実験用の合成試薬，溶媒，生成物の単離精製のためのクロマト用吸着剤，ガラス器具代として使用する予定である。
研究を遂行するために，消耗品の購入が定常的に必要とされる。
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