Synthesis and application of single stereoisomer of fluorinated enolate

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K14682
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Doi Ryohei 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (40780052)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ニッケル触媒 / パラジウム触媒 / フッ素化合物 / エノラート / 不斉合成 / 位置選択性

Outline of Final Research Achievements

In the stoichiometric reaction of silyl difluoroenolate with Ni(0) complexes, we found that the oxidative addition is promoted by the action of lithium salt. The structure of the resulting complex was determined by single crystal X-ray structure analysis. It was found that the reaction proceeds with complete regioselectivity and that the oxidative addition proceeds only at the trans position of the oxygen. Based on this knowledge, the development of catalytic defluorinative arylation and alkylation reactions was initiated. We succeeded in developing cross coupling reactions between Ni catalysts and organozinc reagents, and found that the use of bulky IPr* as the ligand of the Ni catalyst was important. This ligand could suppress the disubstitution reaction of silyl difluoroenolate.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

有機フッ素化合物は医薬品に頻繁に用いられており、その合成法の開発は重要な研究課題である。本研究では近年注目を集める含フッ素3級炭素の構築を目指した。具体的には、含フッ素3級炭素の原料となるシリルエノラートの新規合成法を開発した。この研究成果により、創薬に期待されるキラルフッ素化合物の合成原料を供給できるようになった。実際に合成したシリルフルオロエノラートは触媒的不斉辻・トロスト反応に活用できることを見出した。また、シリルエノラートは通常対応するケトンの脱プロトン化により合成することが一般的であるが、本研究はクロスカップリング反応による変換という新しい手法を提案するものである。