研究課題
生理活性物質においてよく見られる環状アミンのα位での立体選択的炭素-炭素結合は合成化学の観点から非常に重要な課題である。本研究では、われわれが独自に開発したインダイレクトカチオンプール法とよばれる手法で発生させたN-アシルイミニウムイオン中間体を経由する方法に注目して研究を行っている。本法では、ジアリールジスルフィドの低温電解酸化により生じるスルホニウムイオンをアリールチオ基を有するカチオン前駆体に作用させることでN-アシルイミニウムイオンを不可逆的に発生・蓄積させ、その後これに対して各種炭素求核剤を作用させることで、様々な置換基の導入を行うことができる。一連の研究の中で、求核剤として、アリルスタンナンとアリルGrignard反応剤を用いた場合に、まったく異なる立体選択性で反応が進行することを見出した。本研究では、なぜ求核剤を使い分けるだけで立体の異なるアリル化体を作り分けることができるのか、詳細なメカニズムを解明することを目的として検討を行った。まず、DFT計算の結果から、本系においてN-アシルイミニウムイオンのカチオン部位及びGrignard反応剤のMgに支持電解質が配位することによって通常とは異なる立体選択性で目的物が得られている可能性が示唆された。そこで、支持電解質の違いによる立体選択性に違いについて検討を行った。その結果、通常用いているボレート塩のホウ素上の置換基を変更するだけで、選択性が大きく変化することがわかった。その他の支持塩も検討し、塩の違いで選択性が大きく変化することがわかった。また、Grignard反応剤以外の有機金属反応剤を用いた検討、および会合状態の異なる有機マグネシウム反応剤でも検討を行い、金属や構造の違いにより、選択性が大きく変化することを実験的に明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
目的であるアリルスタンナンとアリルGrignard反応剤を用いた場合に、まったく異なる立体選択性で反応が進行する理由の解明に向けて、DFT計算や支持電解質の検討、異なる有機金属反応剤を用いた場合の選択性の変化、さらには有機金属反応剤の会合状態が反応にどう影響するかを詳細に調査し、これらが反応の選択性に大きく関与することを見出したため。
これまでの検討の結果、支持電解質や有機金属反応剤の金属の違い、さらには顔号上体の違いが、本研究で取り上げている特異な選択性の発現に大きく影響を与えていることがわかった。今後はさらに詳細なDFT計算を行っていくとともに、上記事項についてより詳細かつ系統的な調査を行うことにより、この現象の発現機構を明らかにしていく予定である。さらに、この現象を合成的に利用した、さまざまなピペリジン誘導体の立体選択的合成の指針提案についても行っていきたい。
科学研究費以外に獲得した予算との兼ね合いで、次年度に繰越を行った方が、より効率的に研究資金の運用ができると判断したため。
平成29年度も引き続いて、先に述べた立体化学の逆転現象の一般性、メカニズムを検証するとともに、合成化学的な応用を目的として研究を推進する。さらに、ピロリジン由来の環状N-アシルイミニウムイオン（5員環）テトラヒドロフラン環やフラン環由来のオキシカルベニウムイオンへでもこの現象がおこるかどうかを検証していく予定である。設備は主として既存のものを用い、繰り越した予算も含めて、研究費は消耗品と旅費、修理費等に使用する予定である。
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すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)
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