2012 Fiscal Year Annual Research Report

新規な概念「擬似分子内反応」を用いた高効率な合成手法の開発

Research Project

Project/Area Number	22550043
Research Institution	Kochi University of Technology
Principal Investigator	西脇永敏高知工科大学, 工学部, 教授 (30237763)
Project Period (FY)	2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords	擬似分子内反応 / ジヒドロピリジン / ケトニトリル / 高効率反応 / ピリジン
Research Abstract	擬似分子内反応の汎用化を図るために、他の求核試薬を用いた反応を行ない、本反応の適用範囲の拡張を検討した。基質として、α-ニトロ-δ-ケトニトリルを用い、単座求核試薬であるアミン類、との反応を行なった。その結果、室温で即座にアンモニウム塩を形成することを確認した。この塩を加熱したところ、遊離したアミンが近傍にあるシアノ基、次いでカルボニル基を連続的に攻撃し、ピリジン骨格を形成することを明らかにした。本反応の特長はアミンを替えるのみで、2位の修飾を容易に行なえることである。しかしながら、反応点周辺の立体的な規制が大きいために、嵩高い置換基を有するアミンは反応の進行が認められなかった。この問題点は、窒素原子と嵩高い置換基との間に、スペーサーとしてCH2基を挿入することにより解決した。本反応では、β位炭素に２つのメチル基を有するケトニトリルを基質として用いているため、得られたピリジン骨格は1,4-ジヒドロピリジン誘導体である。そこで、メチル基を有さないケトニトリルを基質に用いて、同様の反応条件で反応を行なったところ、微量ながら、芳香族化したピリジン誘導体を得ることに成功した。本反応では最終段階で酸化して芳香族化することから、酸素雰囲気下で反応を行なったところ、ピリジンの収率も大幅に向上することを見出した。これらの結果は、擬似分子内反応の概念が多くの基質に適用できることを示している。また、本反応で得られた生成物は、ニトロ基とアミノ基を隣接位に併せ持っており、他法では得ることが困難な骨格である。従って、今後、多官能化合物を合成するための手法としての幅広い利用が期待される。
Current Status of Research Progress	Reason 24年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	24年度が最終年度であるため、記入しない。