2014 Fiscal Year Research-status Report

メチレンアセタールの新たな反応性の開拓とその複素環合成への応用

Research Project

Project/Area Number	26460023
Research Institution	Kinki University
Principal Investigator	前川智弘近畿大学, 薬学部, 准教授 (40363890)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	メチレンアセタール
Outline of Annual Research Achievements	申請者はジオールの保護基として知られているメチレンアセタールの温和な条件下での保護・脱保護を開発してきた。本研究では、これまで脱保護以外の変換が困難であったメチレンアセタールの新しい官能基変換法の開発を目指し、（１）温和な条件下でのメチレンアセタールのブロモヒドリン化反応の一般性の確立と、ワンポットでのオキシラン環合成法への応用、（２）メチレンアセタールの開環に伴うO,P-アセタール形成を鍵とした複素環合成法への応用と天然物合成への展開を目指している。平成２６年度は（１）に示したメチレンアセタールのブロモヒドリン化反応の一般性について検討した。その結果、フェニルチオトリメチルシランと臭素化剤であるN-ブロモスクシンイミド（NBS)を用いることで、温和な条件下、単純な脂肪鎖やエステル、ハロゲンなどを有する基質に対し、収率よくブロモフォルメート体を与えることが分かった。臭素化剤として1,3-ジブロモ-5,5-ジメチルヒダントイン（DBDMH）を用いた場合には若干の収率の低下が見られたが、概ね良好な収率で目的物を与えた。また、フェニルチオトリメチルシランの代わりにフェニルチオメチルメチルエーテルを用いると、ブロモヒドリン体を収率よく与えることが分かり、反応条件を少し変えるだけで目的物を作り分けることができた。さらに得られたブロモホルメート体は塩基処理することにより、収率よくエポキシドに変換することもできた。まだ、最適化できていないが、メチレンアセタールからのワンポットでのエポキシドへの変換にも成功しており、今後最適化を行っていく予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当該年度では、メチレンアセタールからブロモヒドリン体への変換反応の条件最適化を行うことが当初の目的であり、様々な置換基を有する基質において、より安価な試薬を用いても良好な収率で反応が進行する条件を見出すことができた。また、検討初期の条件ではブロモヒドリン体とブロモホルメート体が混合物で得られていたが、その後の検討により、反応条件を少し変えることでブロモヒドリン体、ブロモホルメート体共に、一方を優先的に生成させることに成功した。当初予定していたメチレンアセタールからのワンポットでのエポキシド合成はまだ最適条件まで見出せていないが、収率よく反応が進行する条件は見出しており、また、ブロモホルメート体からのエポキシド合成の最適化は終了しており、翌年度の前半までには達成可能であり、全体として概ね順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	当初の目的であるメチレンアセタールのブロモヒドリン化反応およびワンポットオキシラン環合成はほぼ達成しつつあり、前年度最適化まで至らなかったワンポットでのエポキシドへの変換反応について、前年度未執行分の予算により研究を遂行する。また、２８年度はメチレンアセタールの開環に伴うO,P-アセタールへの変換反応を検討し、一般性のある方法論への展開が可能かどうか検証する。また類縁体であるN,O-アセタールの変換を検討し、その反応性についても明らかにする。その後、チオアセタールエステルにメチレンアセタールやN,O-アセタールを組み込み、O(N),P-アセタールへの変換後、複素環合成への応用を図る。
Causes of Carryover	一部予定していた研究が遂行できなかったため、当初見込んでいた支出よりも少ない支出となったため、次年度使用額が生じた。
Expenditure Plan for Carryover Budget	今後の研究の推進方策で示したように、今年度到達できなかったメチレンアセタールからエポキシドのワンポット反応の最適化を行い、メチレンアセタールの新規変換反応を確立するために必要な試薬の経費に充てる予定である。また、メチレンアセタールやN,O-アセタールのO(N),P-アセタールへの変換反応の最適化を行い、一般性を検討するとともに、チオアセタールエステルユニットへの組み込みとそれを応用した複素環合成を検討する。