| 研究課題/領域番号 |
15K05497
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
菅 博幸 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (60211299)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | カルボニルイリド / 不斉付加環化 / キラルルイス酸 / アルカロイド / インドリジジン / オキシドピリリウムイリド / パラジウム触媒 |
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| 研究実績の概要 |
①カルボニルイリド形成と二重活性化法によるインドリジジンアルカロイドの合成： N-ジアゾアセチル-2-ピロリジノンをカルボニルイリド前駆体として，3-アクリロイル-2-オキサゾリジノンとのエナンチオ選択的付加環化反応，エポキシ架橋の開環，メチルケトン誘導体への変換およびBaeyer-Villiger酸化反応は，計画通り概ね良好な収率で進行することを明らかにした。続く， ヒドリド還元剤による還元反応では，複雑な混合物を与えたが，メタノール中，飽和アンモニアと反応させると脱アセチル化体が高収率で得られた。
②二重活性化法によるイリドへのアルコールの不斉付加反応と加水分解による光学活性X-H挿入体合成法の開発：3-アシル-2-オキサゾリジノン誘導体から発生させたRhカルベノイドとベンジルアルコールとの付加生成物の構造を解析したところ、生成物は分子内カルボニルイリド形成後にベンジルアルコールが付加した生成物であることが明らかとなった。2-オキサゾリジノン上に5,5-ジメチル基を有するジアゾ基質を用い，種々のパラメーターを検討した結果，10 mol%の触媒存在下，最適条件において，いくつかのジアゾ基質に対して73 - 83% eeで付加体が得られた。また，付加体はPTSAにより加水分解すると，エナンイオマー過剰率をほぼ損なうことなく，ヒドロキシ酸誘導体へ変換できた。
③ Pd触媒によるオキシドピリリウムイリド種の生成と親双極子剤との付加環化反応の開発：6-アセトキシ-6-アセトキシメチル-2H-ピラン-3(6H)-オンを前駆体とする反応条件の最適化を行い，10 mol%のPd触媒存在下，ジクロロメタン中，35 ℃で反応させると，スチレン並びにp-Clおよび種々の電子供与性基を有するスチレン誘導体との反応が16-49時間で完結し，中程度から良好な収率で付加環化体を与えことを見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
①カルボニルイリド形成と二重活性化法によるインドリジジンアルカロイドの合成：光学活性な6,8-ジヒドロキシインドリジジンの全合成は，最後のアミド部の還元のみを残す段階まで達成しているが，1-Deoxycastanospermine, 1-epi-および(-)-Castanospermineの全合成へ向けては，オキサゾリジノン部由来のエステル部のWeinreb アミド誘導体への変換や続くエポキシ架橋の開環反応の段階にとどまっており，現在までの達成度はやや遅れている。Baeyer-Villiger酸化を経由する立体保持でのアセトキシ官能基への変換および還元反応を経て，今後これらの全合成を達成した。
②二重活性化法によるイリドへのアルコールの不斉付加反応と加水分解による光学活性X-H挿入体合成法の開発：より高いエナンチオ選択性を達成するためのカルボニルイリドへのプロトン化剤として，2当量程度の水を含む含水ジクロロメタン溶媒が役割を果たすことを見出しているが，より効果的なプロトン化剤を見出すには至っておらず，今後，これらの添加剤等を含めた最適条件を確立し，ジアゾ基質およびアルコール基質に関する一般性の検討を再度行いたい。
③ Pd触媒によるオキシドピリリウムイリド種の生成と親双極子剤との付加環化反応の開発：6-アセトキシ-6-アセトキシメチル-2H-ピラン-3(6H)-オンをオキシドピリリウムイリド前駆体とするスチレン誘導体との反応の最適条件はほぼ確立したので，電子不足アルケン等の他のアルケン類との反応における基質一般性の検討を急ぎたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
①カルボニルイリド形成と二重活性化法によるインドリジジンアルカロイドの合成：N-ジアゾアセチル-2-ピロリジノンをカルボニルイリド前駆体として，3-アクリロイル-2-オキサゾリジノンとのエナンチオ選択的付加環化反応による付加体をモデル基質として，最後のアミド部の還元のみを残す段階まで変換が可能であることを見出しており，このノウハウを応用することにより1-Deoxycastanospermine, 1-epi-および(-)-Castanospermineの全合成が最終年度には達成できるものと期待している。
②二重活性化法によるイリドへのアルコールの不斉付加反応と加水分解による光学活性X-H挿入体合成法の開発：3-アシル-2-オキサゾリジノン誘導体の反応における添加剤等を含め，最も高いエナンチオ選択性を示す最適条件を確立し，3-アシル-2-チアゾリジンチオン誘導体をジアゾ基質として用いる形式的光学活性S-H挿入体合成および 3-アシル-2-イミノオキサゾリジン誘導体をジアゾ基質として用いる形式的光学活性N-H挿入体合成への応用へと展開していきたい。
③ Pd触媒によるオキシドピリリウムイリド種の生成と親双極子剤との付加環化反応の開発：6-アセトキシ-6-アセトキシメチル-2H-ピラン-3(6H)-オンをオキシドピリリウムイリド前駆体とする反応に関しては，ほぼ最適条件を確立したと考えており，他の置換パターンを有する6-アセトキシ-2H-ピラン-3(6H)-オン誘導体に関する基質一般性へと展開していきたい。また，不斉誘起に関する検討も併せて行いたい。
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