タンデム型閉環反応を用いる多元素環状化合物の不斉構築

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14044046
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 富岡 清 京都大学, 薬学研究科, 教授 (50114575)
• 研究分担者: 山田 健一 京都大学, 薬学研究科, 助手 (00335184)
• キーワード: タンデム反応 / 環化反応 / 不斉共役付加 / 有機リチウム / キラルジエーテル配位子 / lycorane / lycorine

研究概要

当研究室ではこれまでにキラル配位子制御による様々な求核剤の不斉共役付加反応を開発してきた。この不斉化手法を駆使して、第一段階の不斉共役付加を行い、生成する求核種を分子内で捕捉すればタンデム型閉環が可能である。本研究の目的はこのタンデム型閉環反応を用いる多元素環状化合物の不斉構築法の開拓である。
本年度は先ず炭素骨格の構築を検討し、以下に示す成果を上げた。
1)タンデム型閉環反応の開始求核剤としてキラルリチウムチオラートを用い、分子内にα,β-不飽和エステル部位とアルデヒド部位を有する6-オキソ-2-ヘキセン酸メチル、及び7-オキソ-2-ヘプテン酸メチルを基質として反応を検討した。チオラートは先ず不飽和エステルに付加、生じたアニオンは分子内のアルデヒド部位に付加し、置換基に硫黄原子を含む五員環、及び六員環環化体が高収率、高い立体選択性で得られることを見いだした。また、これら環化体の脱硫反応を高収率にて達成し、光学的純品の2-ヒドロキシシクロアルカンカルボン酸へ変換した。
2)分子内にニトロアルケン部位とα,β-不飽和エステル部位を有する8-ニトロ-2,7-オクタジエン酸t-ブチルとアリールリチウム試薬との反応を検討した。アリールリチウムはニトロアルケン部位と化学選択的に反応し付加体を高収率で与えた。さらにこの付加体の環化を経てα及びβ-lycorane合成を達成した。
3)開始求核剤としてアリールリチウム試薬を用い、分子内に二つのα,β-不飽和エステル部位を持つ基質との反応を検討した。その結果、アリールリチウムのオルト位にかさ高い置換基を導入すると、キラルジエーテル配位子制御によるエナンチオ選択性が向上することを見出した。さらに本反応を用い、生理活性アルカロイド(-)-lycorineの重要合成中問体を高収率、高エナンチオ選択的に得ることに成功した。

研究成果

• [文献書誌] K.Tomioka: "A New Methodology for Synthesis of a Chiral Phosphinocarboxylic Acid through Michael Cyclization-Aldol Tandem Reaction of Chiral a, b, c, y-Unsaturated Bisphosphine Oxide and Application in Palladium-Catalyzed Asymmetric Alkylation"J. Org. Chem.. 67(16). 5864-5867 (2002)
• [文献書誌] K.Tomioka: "External Chiral Ligand-Mediated Enantioselective Peterson Reaction of α-Trimethylsilanylacetate with Substituted Cyclohexanones"Org. Lett.. 4(32). 4329-4331 (2002)
• [文献書誌] K.Tomioka: "Synthesis and Application of Chiral Bisphosphines Through Lithiation-Conjugate Addition Tandem Cyclization Of Chiral α,β,Ψ,ω-Unsaturated Bisphosphine Oxide"Chem. Commun.. 2. 122-123 (2002)
• [文献書誌] K.Tomioka: "Radical Addition of Ethers to Imines Initiated by Dimethylzinc"Org. Lett.. 4(20). 3509-3511 (2002)
• [文献書誌] K.Tomioka: "Hemilabile Amidomonophosphine Ligand-Rhodium(I) Complex-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Arylboronic Acids to Cycloalkenones"J. Am. Chem. Soc.. 124(30). 8932-8939 (2002)
• [文献書誌] K.Tomioka: "Chiral Amino Ether-Controlled Catalytic Enantioselective Arylthiol Conjugate Additions to α,β-Unsaturated Esters and Ketones : Scope, Structural Requirements, and Mechanistic Implications"J. Org. Chem.. 67(2). 431-434 (2002)