| 研究課題/領域番号 |
21K05063
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人微生物化学研究会 |
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研究代表者 |
齊藤 誠 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 研究員 (10772866)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 触媒的不斉合成 / アルキルニトリル / 可視光酸化還元触媒 / 有機合成 / 不斉合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者が以前開発したアルキルニトリル活性化機能を持つ錯体(ピンサー型ニッケル錯体)、および可視光酸化還元触媒を駆使し、「触媒1:アルキルニトリルのα-脱プロトン化」「触媒2:1によって生じるカルバニオン中間体の一電子酸化」の2機能からなるハイブリッド触媒系をデザインする。上記の触媒系を用いたα-ニトリルラジカルを経由する触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応を開発することで、汎用化合物を原料とした幅広い有用キラルビルディングブロック群の触媒的合成法の確立を目指す。
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| 研究実績の概要 |
申請者は、自らが開発したピンサー型キラルニッケル錯体と共存ブレンステッド塩基によるアルキルニトリル類の活性化、続く生じたアニオン中間体の可視光酸化還元触媒によるニトリルαラジカルの発生を軸とした新規不斉炭素-炭素結合形成反応の開発を軸に研究を行ってきた。ニトリルαアニオン中間体からの一電子酸化のステップが想定以上に困難であり、目的の反応を進行させるには至らなかった。
また、昨年度に報告した、アリルシアニドを基質に用いた位置選択的炭素炭素結合形成反応の開発については、継続して種々反応条件を網羅的に検討したにもかかわらず、一定の立体選択性から向上が見られなかったため、それ以上の検討を断念した。しかしながら、研究途上、本触媒系によってα-ハロアルキルニトリルの触媒的活性化が可能であることが明らかとなってきた。すなわち、α位にフッ素や塩素が置換したアセトニトリルがカルバニオンとして機能し、イミンやアルデヒドなどの求電子剤と反応することで、炭素-ハロゲン結合を持つ不斉炭素中心の構築が実現されるものである。そこで、α-クロロおよびフルオロアセトニトリルを基質に用いた触媒的不斉Mannich型反応の開発にフォーカスして反応条件の検討を行った。その結果、Clの系については、完璧なanti選択性、90%を超えるエナンチオ選択性で目的物が得られ、その生成物から光学活性なアジリジンなどの有用有機化合物へ導くことが可能であることも示した。Fの系については、ジアステレオ選択性の制御には若干の課題を残すものの生成物の不斉収率は極めて高く、光学活性モノフルオロアミンの合成法として実用に足る反応を実現できたと考えている。
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