硫黄官能基のα-カルボアニオンの効率的エナンチオ選択的反応

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650890
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 融 健 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00163957)
• 研究分担者: 渡部 良彦 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (70220944)
• キーワード: α-スルフェニルカルボアニオン / 立体選択性発現機構 / エナンチオ選択的反応 / ビスオキサゾリン / 2,4,6-トリイソプロピルフェニルスルフィニル基 / 回転障壁 / 分子軌道計算 / ナフチルアルコール

研究概要

本研究課題は、有機硫黄化合物を用い、従来法とは異なる概念に基づいた不斉合成反応を新たに開発することを目的として、平成11年度より行われてきた。平成11年度はβ-シリルエチルスルホキシドから生成したα-スルフィニルカルボアニオンと種々の求電子剤と反応を検討し、いづれも単一ジアステレオマーを与えるという非常に高い立体選択性を実現することができた。平成12年度は、これまでほとんど立体選択的反応が検討されていないスルフィドのα-カルボアニオンのエナンチオ選択的反応について検討した。α-スタンニルベンジルフェニルスルフィドをクメン中、ブチルリチウムおよびビスオキサゾリンと反応させることにより得られたα-スルフェニルカルボアニオンを求電子剤と反応させた。求電子剤としてケトン、アルデヒド、トリフルオロスルホン酸メチル、塩化トリメチルシリル、二酸化炭素など高エナンチオ選択的に反応が進行した。ラセミ混合物のα-スタンニルベンジルフェニルスルフィドを用いていることや種々反応条件で検討し、この立体選択性の発現機構は、dynamic kinetic resolutionによることを明らかにした。一方、2-ピリジルベンジルスルフィドから生成したα-スルフェニルカルボアニオンは誘起される立体化学がフェニルスルフェニルカルボアニオンの場合と完全に逆転した生成物を高エナンチオ選択的に与えることがわかった。この反応のエナンチオ選択性はdynamic thermodynamic resolutionで発現することを、分子軌道計算を用いた解析などから明らかにした。このようにスルフィド上の置換基によって立体選択性発現機構が全く異なり、それぞれ、立体保持および立体反転で進行するという極めて興味深い反応を見いだした。また、かさ高いアリールスルフィニル基を用いた炭素-硫黄結合軸の回転障壁による新しい不斉合成反応を検討し、2,4,6-トリイソプロピルフェニルスルフィニル基を有する1-スルフィニル-2-ホルミルおよび2-アシルナフタレンへの求核付加、向山アルドール反応および還元反応は高立体選択的に進行することを見いだした。得られた選択性はC-S軸の回転障壁に起因することが^1H NMRおよびX線結晶構造解析の結果から示唆された。得られた生成物は比較的容易に脱スルフィニル化を行うことができ、光学活性アルコールの合成に有効であることを示した。

研究成果

• [文献書誌] Shuichi Nakamura: "Enantioselective Reactions of Configurationally Unstable α-Thiobenzyllithium Compounds."Angew.Chem.Int.Ed.. 39. 353-355 (2000)
• [文献書誌] Shuichi Nakamura: "Stereoselective Reaction of α-Sulfinyl Carbanion Derived from Chiral 2-(Trialkylsilyl) ethyl Sulfoxides : Evidence for Novel Silicon-Oxygen Interaction."J.Org.Chem. 65. 469-474 (2000)
• [文献書誌] Shuichi Nakamura: "Extremely Efficient Chiral Induction in Conjugate Additions of p-Tolyl α-Lithio-β-(trimethylsilyl) ethyl Sulfoxide and Subsequent Eletrophilic Trapping Reactions."J.Org.Chem.. 6,5. 1758-1766 (2000)
• [文献書誌] Shuichi Nakamura: "Highly enantioselective reactions of configurationally labile a-thioorganolithiums using chiral bis (oxazoline) s via two different enentiodetermining steps"J.Am.Chem.Soc.. 122. 11340-11347 (2000)
• [文献書誌] Shuichi Nakamura: "Diastereoselctive Reaction of 1-Arylsulfinyl-2-naphthaldehydes."Tetrahedron Lett.. 41. 4157-4160 (2000)
• [文献書誌] Shuichi Nakamura: "1,4-Asymmetric Reduction of γ-Ketosulfoxides Bearing the 2,4,6-Triisopropylphenyl Group."J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 3143-3148 (2000)
• [文献書誌] Shuichi Nakamura: "New Asymmetric Reactions of 2-Formyl-and 2-Acyl-1-[(2,4,6-triisopropylphenyl) sulfinyl] naphthalenes via Diastereomeric Rotamers."J.Org.Chem.. 65. 8640-8650 (2000)