脱炭酸反応による双性イオン種の発生を基盤とする反応開発

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05112
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分33020:有機合成化学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 齊藤 巧泰 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (00758451)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 脱炭酸反応 / 双性イオン / 電子環状反応 / 触媒反応 / ルイス酸 / 不斉合成 / 転位反応

研究成果の概要

脱炭酸反応を起点とする双性イオン等価体の発生と反応開発に取り組んだ。先行研究において、環状エノール炭酸エステルがルイス酸の作用によって温和な条件下で脱炭酸反応を起こして双性イオン種であるオキシアリルカチオン等価体を発生し、触媒的ナザロフ環化反応が効率的に進行することを見出した。この知見に基づき、[1]脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用研究、および[2]脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生に基づく反応開発、を本申請研究にて遂行した。その結果、不斉ナザロフ環化反応、ホモナザロフ環化反応、1,2-転位反応の開発に成功した。

自由記述の分野

有機合成化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的な双性イオン発生法では、塩基性条件下での脱プロトン-脱離基の脱離という二段階の反応を経て行われる。本研究では、基質に酸触媒を作用させることで、二酸化炭素という安定な分子が基質から脱離し、一挙に双性イオン種が発生できる。そのため、化学反応の効率化・高速化が実現できるため、反応の触媒化、および反応過程で損失されうる立体化学などの情報を生成物へ転写することが可能となった。また、二酸化炭素の利用という観点から見ると、本研究では二酸化炭素の脱離によって反応活性種を発生させているため、「二酸化炭素による分子活性化」という二酸化炭素の新たな利用法を提供していると解釈できる。