2013 Fiscal Year Research-status Report
キラル11族金属錯体を用いる双極子活性種の効率的発生と多様性分子変換
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25410053
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
福澤 信一 中央大学, 理工学部, 教授 (50173331)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アゾメチンイリド / 1,3-双極子 / 環化付加 / 共役付加 / グリシンイミノエステル / キラルフェロセン / 酢酸銀 / 不斉触媒 |
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| Research Abstract |
グリシンイミノエステルを1,3-双極子であるアゾメチンイリド前駆体として用いて，アルキリデンおよびアリーリデンマロン酸エステルとの環化付加反応に関して研究を行った。当研究室で開発をしたキラルフェロセンを基本骨格とするP,S-配位子であるThioClickFerrophosの銀錯体を触媒として用いて，前述の反応を行ったところ，反応は室温で円滑に進行し，exo体の2,3,4,5-置換プロリンエステル誘導体を高収率かつ高エナンチオ選択的に得ることに成功した。類似の反応が銅触媒を用いて行われているが，通常トリエチルアミンなどの外部塩基の添加が必須である。しかし，本反応にはその様な塩基の添加をしなくても反応が進行することが分かった。用いる酢酸銀がルイス酸とルイス塩基の両性反応剤として作用することが本反応の特長である。
次に，ThioClickFerrophosの銀錯体を触媒として用いて，アルキリデンおよびアリーリデンリン酸エステルを活性アルケンとして用いて反応を検討した。この反応では，環化付加は進行せずに，グリシンイミノエステルのアルケンへの共役付加反応が進行し，イミノ置換基とリン酸エステル置換基が互いにsynとantiの立体化学の異性体の混合物が生成した。トリエチルアミンなどの外部塩基を添加しないと収率は著しく低下する。炭酸セシウム外部塩基として用いた場合に最もsyn体の選択性が高く反応が進行し，高エナンチオ選択的に生成物が得られた。イミノ基部分を加水分解してアミンへと変換すると，光学活性アミノリン酸が生成し，これはアミノ酸の同族体としての生物活性に期待が持てる。
上記の結果を踏まえて，現在はアルキリデンまたはアリーリデンリン酸とカルボン酸の混合エステルとの反応を研究中である。生成するアミノカルボン酸リン酸混合エステルを光学活性ラクタムへと変換することを計画している。
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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
1,3-双極子であるアゾメチンイリド前駆体としてグリシンイミノエステルを活用し，これとアルキリデンおよびアリーリデンマロン酸エステルとの環化付加反応に関して論文1報を報告できた。また。アルキリデンおよびアリーリデンホスホン酸エステルとの共役付加反応に関しても，平成26年度前半に学会発表を予定しており，論文発表の準備は万端である。新たな，活性化アルケンとしてリン酸カルボン酸混合エステルとの反応にも着手できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
従来の鎖状型1,3-双極子であるグリシンイミノエステルに代わり，環状1,3- 双極子として，ジヒドロピロールエステルを提案し，これと活性アルケンとの反応を研究する。当初計画では，アズラクトンを環状1,3- 双極子として用いることを提案していたが，アズラクトンの活性化には高価な金触媒を用いなければならず，安価な銀や銅触媒の報が，実用性があると考えられる。予備実験で銀触媒によりジヒドロピロールエステルが活性化され，1,3- 双極子，即ちアゾメチンイリドが発生することを確認している。
アリーリデンリン酸カルボン酸エステルとグリシンイミノエステルとの反応を完成させながら，ジヒドロピロールエステルのあらたな1,3- 双極子としての可能性に関して研究を推進する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度は，１，３－双極子としてグリシンイミノエステルを中心に研究を行なったが，これを合成する費用が予定よりも安価に済んだ。また，活性化アルケンであるマロン酸エステルやリン酸エステルの合成するのにも予定よりも費用がかからなかった。
当初，実験の補助費用を予定していたが，合成が比較的容易なため，特に補助費用の支出をしないで行えた。
次年度は，環状１，３－双極子としてピロリジンエステルを研究することを計画している。これの合成には，数段階を要するため，グリシンイミノエステルに比べて試薬代の費用がかかることが予期される。また，予備段階の実験で，ピロリジンのエステルとしては，安価なメチルエステルは使用できず，高価なtert-ブチルエステルを使用しなくてはいけないことが判明している。
初年度は，自ら合成実験を行っていたが，実験の補助をしてもらいながら，研究の効率化を図る。
上記のように，試薬の調達および実験補助に研究費を有効に使用する。
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