2021 Fiscal Year Research-status Report
超原子価ヨウ素を活用する第一級α-アミノカルボニル化合物の合成
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20K05511
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
清川 謙介 大阪大学, 工学研究科, 助教 (80632364)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アミノ化 / 超原子価ヨウ素 / カルボニル化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者が独自に開発したイミニル部位を有する超原子価ヨウ素反応剤を活用することで、エステルやケトン、アミドなどの種々のカルボニル化合物のα位アミノ化を達成した。開発した手法は、有用な化合物群であるα-アミノカルボニル化合物の新たな合成法であり、合成化学だけでなく薬学分野にも応用が期待できる。
フェニル酢酸メチルとリチウム塩基（LiHMDS）から調製したリチウムエノラートに対してイミニル部位を有する超原子価ヨウ素反応剤を作用させることで、良好な収率で目的生成物が得られることがわかった。本アミノ化を種々のエステルに対して適用した。α位の芳香環に電子供与性および電子求引性の置換基を有するいずれの基質においてもアミノ化が効率良く進行した。本アミノ化はα位が脂肪族置換基のエステルにも適用可能であり、α位が第三級炭素の基質を用いた場合にも低収率ではあるが、アミノ化生成物を合成することができた。
本反応は様々なアミドに対しても適用可能であった。アミドを用いる反応においてはLDAを塩基として用いる条件が適していることがわかった。α位に芳香族置換基、脂肪族置換基のいずれを有する場合においても効率よくアミノ化生成物を得ることができた。立体的に嵩高いシクロヘキシル基や末端にアルケンやクロロ基を有する基質においてもそれらの官能基を損なうことなくアミノ化が進行した。塩基を2当量用いることで第二級アミドのアミノ化にも適用可能であった。
オキサゾリジノン不斉補助基を有する基質を利用して立体選択的なアミノ化を検討した結果、中程度の立体選択性が発現することがわかった。
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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
種々のエステルに対してアミノ化を適用した。α位の芳香環に電子供与性および電子求引性の置換基を有するいずれの基質においてもアミノ化が効率良く進行した。 ナフチル基などの縮環型の芳香環、ピリジン部位が存在しても目的物を中程度の収率で得ることができた。本アミノ化はα位が脂肪族置換基のエステルにも適用可能であり、α位が第三級炭素の基質を用いた場合にも低収率ではあるが、アミノ化生成物を合成することができた。
本反応は様々なアミドに対しても適用可能であった。アミドを用いる反応においてはLDAを塩基として用いる条件が適していることがわかった。α位に芳香族置換基、脂肪族置換基のいずれを有する場合においても効率よくアミノ化生成物を得ることができた。立体的に嵩高いシクロヘキシル基や末端にアルケンやクロロ基を有する基質においてもそれらの官能基を損なうことなくアミノ化が進行した。また、本反応はジベンジルアミンや、環状第二級アミンであるピロリジン、アゼパン、モルホリン由来のアミドを用いた場合にも中程度の収率で目的のアミノ化生成物が得られた。後にケトンへの変換が可能なワインレブアミドを用いて検討したところ、低収率ながらも目的生成物を得ることができた。塩基を2当量用いることで第二級アミドのアミノ化にも適用可能であった。また、リトコール酸誘導体のアミノ化にも成功した。
オキサゾリジノン不斉補助基を有する基質を利用して立体選択的なアミノ化を検討した。本基質からのエノラート調製法はすでに確立されているため、まずは既知の手法を参考にする。また、種々の不斉補助基を検討し立体選択性を検証した。その結果、中程度の立体選択性が発現することがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本アミノ化の合成的実用性をさらに高めるために、様々なカルボニル化合物（エステル、アミド、ケトン）に対して反応を検討する。また、前年度得られた結果をもとに、オキサゾリジノン不斉補助基を有する基質を利用した立体選択的なアミノ化について、反応パラメータ（溶媒、温度）の徹底的な精査により反応条件を最適化し、立体選択性の向上を図る。さらに、不斉金属錯体を利用する触媒的不斉アミノ化の開発にも取り組む。触媒は銅やマグネシウム錯体を中心に検討する。生成物は光学活性なα-アミノ酸（誘導体）や1,2-アミノアルコールへ変換する。立体選択的反応の開発には反応機構の理解が必須であると考えており、実験的および計算化学的手法を駆使して機構を推定し、その知見を実験にフィードバックする
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響で、参加予定であった学会等が中止およびオンライン開催となったため、旅費として計上していた予算を使用しなかった。また、所属機関の方針による設備の使用制限のため研究の遂行にやや影響があり、物品費においても残額が生じた。
新型コロナウイルス感染症の影響は直ちには改善しないと思われるため、次年度使用額は主に物品費として割り当てる予定である。
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Research Products
(8 results)
