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2019 年度 実施状況報告書

シクロプロペノンの芳香族性を利用した新規Lewis塩基触媒の開発および利用

研究課題

研究課題/領域番号 19K15569
研究機関熊本大学

研究代表者

下田 康嗣  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 特任助教 (50761350)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードシクロプロペノン / 有機分子触媒 / Lewis塩基 / 不斉反応
研究実績の概要

近年、Lewis塩基触媒反応の研究は精力的に行われている。様々な触媒が開発されてきたが、リン-酸素原子間もしくは窒素-酸素原子間の分極を利用した触媒が主に用いられてきた。
本研究ではこれまで触媒として用いられた例がほとんどなかったシクロプロペノン骨格に着目した。シクロプロペノン骨格はその特徴的な構造によりこれまで科学者の興味を集めてきたものの、触媒として利用した例はほとんどなかった。シクロプロペノンは分子内の三員環が芳香族性を示すことにより、三員環と酸素原子間に大きな分極を有すると期待された。そこで、シクロプロペノンがLewis塩基触媒として機能することを実証し、 Lewis塩基触媒反応系の適用範囲を拡張することを目指した。
実際に、ジフェニルシクロプロペノンをLewis塩基触媒として用い、トリクロロシランによるα,β-不飽和ケトンの還元反応に適用した。この結果、反応が定量的に進行し、シクロプロペノンがLewis塩基触媒として機能することを実証した。なお本反応は単純なケトンを触媒として用いた場合には全く進行しない。また、アリルトリクロロシランを用いたアルデヒドのアリル化反応や四塩化ケイ素を用いたエポキシドの開環反応への応用にも成功した。
さらに、キラルなアミンを導入したキラルシクロプロペノン触媒の合成に成功した。本触媒を用いることで、エポキシドの開環反応において有意なエナンチオ選択性が発言することを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

シクロプロペノンをLewis塩基触媒反応に適用し、目的の反応が進行したことから、本化合物が触媒として機能することを実証した。さらに、触媒の置換基を変更することで反応性が向上するという知見を得た。

今後の研究の推進方策

現在、不斉触媒への適用を目指し研究を開始している。具体的にはキラルなアミン、ビナフチル骨格等の不斉源を分子内に導入し、様々な不斉反応への応用を行う。

次年度使用額が生じた理由

想定より試薬の購入が少なく、次年度の試薬の購入に充当する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] ithium Binaphtholate-Catalyzed Michael Reaction of Malonates with Maleates and Its Application to the Enantioselective Synthesis of Tricarboxylic Acid Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Midori Sakamoto, Tetsuya Kaneko, Yuya Orito, Yasushi Shimoda, Makoto Nakajima
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 67 ページ: 451-460

    • DOI

      https://doi.org/10.1248/cpb.c18-00993

    • 査読あり
  • [学会発表] Enantioselective Michael Reaction Catalyzed by Lithium Binaphtolate2019

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Shimoda, Yuto Urishibara, Midori Sakamoto, Makoto Nakajima
    • 学会等名
      The 27th French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] α,β-不飽和アミドを求電子剤としたエナンチオ選択的 Michael 反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      下田康嗣、漆原悠人、坂本翠、中島誠
    • 学会等名
      Symposium on Molecular Chirality 2019

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公開日: 2021-01-27  

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