2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Hybrid catalyst system based on radical chemistry and challenge for asymmetric tertiary alkylations
Publicly Offered Research
| Project Area | Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand |
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| Project/Area Number |
20H04823
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
西形 孝司 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (90584227)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アルキル化反応 / ラジカル反応 / カップリング / 付加反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、１）「ラジカル種」と「有機金属、エナミン・エノラートなどの有機種又はイオン種」の2つの活性種を効率的に発生できるハイブリッド触媒系反応の開発と、２）不斉第三級アルキルカップリングを達成するための立体特異的薗頭反応を検討した。順に述べる。
１）ピロリジンと銅/多座アミン触媒存在下、ケトンとアルファブロモアミドを第三級アルキル源兼アミド部位を求核剤とする反応開発に取り組んだ。その結果、銅触媒ラジカル反応とエナミンやイミンと連続的かつ触媒的に生じる反応を制御することに成功し、第四級炭素を持つ立体的に非常に込み入った多環式ラクタムを合成することに成功した。本反応は系中でケトンとピロリジンから生じたエナミンが、アルファブロモアミドと銅触媒から生じたラジカル種と反応し、連続的に生じたイミニウムとの反応で分子内連続環化反応が進行することで達成された。
２）不斉第三級アルキル化反応は、本反応の目的の一つである。様々な光学活性配位子を用いて反応系を精査したが、不斉認識に最適な配位子を見つけるには至っていない。そこで、光学活性第三級アルキルハロゲン化物を用いて、我々が主に使用している銅触媒系でどのような挙動を示すか検証した。対象とする反応は、検討の結果、薗頭反応が最適であることが分かったため、これをプローブ反応としてデータ収集を行った。最終的に、フェナントロリン配位子と銅触媒存在下、末端アルキンと第三級アルキル構造を有する光学活性αブロモアミドとの反応を行うと、原料のキラリティが保持された生成物が得られることを突き止めた。この結果は、キラル第三級アルキルハロゲン化物が不斉認識され金属との相互作用まで進行すれば、その後の反応は立体特異的に反応が進行することを示しており、今後の、不斉第三級アルキル化反応開発の重要な知見となった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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