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カルボン酸は自然界に広く存在しており、入手容易かつ重要な機能を持つ化合物である。このため、カルボキシル基の脱炭酸を伴う官能基変換反応は有用な分子変換反応として古くから研究されている。しかしながら、結合エネルギーの大きい炭素－炭素結合の切断を要する反応であることから往々にして激しい反応条件を必要とする。一方で、β位にカルボニル基を持つアルキルカルボン酸（β－オキソカルボン酸）は容易に脱炭酸を起こすことが知られている。筆者はこの性質に着目して、以前に、キラルアミン触媒を用いたβ－オキソカルボン酸の脱炭酸的塩素化反応を報告した。この成果を基盤として、本研究ではβ－オキソカルボン酸の脱炭酸的官能基化反応のさらなる開拓、および本反応の駆動原理を利用した広範なアルキルカルボン酸類の変換反応の開発を目的とした。
当該年度は、βーケトカルボン酸の不斉プロトン化反応および不斉重水素化反応について詳細に検討した。βーケトカルボン酸を求電子剤非存在下でキラルアミン触媒と反応させることで、対応するプロトン化体が高いエナンチオ選択性で得られることを見出した。本反応では以前に筆者が開発したキラル一級アミン触媒が最も効果的に機能した。さらに、β－ケトカルボン酸を予め重水で処理したのちに同触媒と反応させることで対応する重水素化体が高いエナンチオ選択性で得られることも見出した。基質一般性を調査したところ、テトラロン誘導体で高いエナンチオ選択性を発現すること、インダノン誘導体で中程度のエナンチオ選択性を発現することが明らかとなった。今後、触媒構造を精査することで基質一般性を拡大すれば、不斉炭素上に重水素を導入する有効な手法になると考えている。
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