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2013 年度 実施状況報告書

高反応活性種を活用する光学活性含窒素化合物の効率的合成

研究課題

研究課題/領域番号 25870458
研究種目

若手研究(B)

研究機関岡山大学

研究代表者

萬代 大樹  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (60534427)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード速度論的光学分割 / キラルリン酸 / 光学活性アミン / アシル化 / ピリジニウム塩 / 対アニオン / ラセミ体アミン
研究概要

申請者らはキラルリン酸,1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を組み合わせ用いる第二級アルコールの速度論的光学分割反応を開発した( Mandai et al. Org. Lett. 2012, 14, 3489).本手法は幅広い基質に適用でき,Kaganらが提唱したselectivity factorにおいて最高105(s値20以上が合成的に有用な方法とされている)を示し,アセチル化体の鏡像体過剰率は91% ee, 回収アルコールの鏡像体過剰率は98% ee以上という反応系を確立している.
このような背景のもと,本手法は光学活性アミンの新たな合成手法となりうるのではないかと考え,研究に着手した. まず始めに,アシル化剤とピリジンからN-アシルピリジニウム塩クロリドを調製し,その後,その塩にキラルリン酸銀塩を作用させ,キラルなN-アシルピリジニウム塩を発生させた.この際,塩化銀の沈殿を確認することができた.このキラルなN-アシルピリジニウム塩に1-フェニルエチルアミンを反応させたところ,中程度のエナンチオ選択性で速度論的光学分割が行えること明らかとなった.また反応に用いる塩基の構造が非常に重要であることが分かった.しかしながら,この反応では不斉触媒反応と同時に無触媒反応が進行しており,この無触媒反応をいかに抑えるかが今後の検討課題である.この課題は反応活性種の溶解性を向上させれば,解決できるものと期待している.そこで現在は,様々なキラルリン酸および塩基の検討を行っているところである.

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

塩化アセチル及び2-フルオロピリジンから調製できるピリジニウム塩に対して,キラルリン酸と炭酸銀から調製するキラルリン酸銀を加えることで,反応活性種を生成とともに塩化銀の沈殿を確認した.これに対して,ラセミ体アミンを加えると速度論的光学分割が起こり,反応変換率は低いながら,中程度のエナンチオ選択性でアセトアミド体を得ることができた.この反応では,2-フルオロピリジンあるいは炭酸銀のどちらかが欠けても反応はほとんど進行せずエナンチオ選択性も発現しない.この結果から,キラルリン酸を対アニオンとする光学活性ピリジニウム塩が活性種となりエナンチオ選択性が発現していること知見が得られた.

今後の研究の推進方策

今後は,更なる反応条件の最適化を行うため,以下の検討を中心に進めていく.(1)キラルリン酸の検討(触媒の溶解性向上のための置換基検討)(2)塩基の検(3)アシル化剤の検討(4)アミンの求核性の検討
上記(1)-(4)の検討が終わり次第,ラセミ体アミンの基質一般性の拡充を目指す計画である.

次年度の研究費の使用計画

本研究で使用する物品購入が想定よりも少なかったため,次年度使用額が生じた.
次年度の使用計画は従来のまま,1年目に購入しなかった物品購入を2年目に充てる.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Hexa(furan-2-yl)benzenes and Their π-Extended Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo,* Jyunji Harada, Yo Tanaka, Hiroki Mandai, Chie Nishioka, Hideo Tanaka, Atsushi Wakamiya, Yasujiro Murata, and Seiji Suga*
    • 雑誌名

      Journal of Organic Chemistry

      巻: 78 ページ: 2763-2798

    • DOI

      10.1021/jo302652r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Resolution of Secondary Alcohols by Chiral DMAP Derivatives Prepared by the Ugi Multicomponent Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Mandai,* Shunsuke Irie, Masaru Akehi, Kazunobu Yuri, Masaaki Yoden, Koichi Mitsudo, and Seiji Suga*
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 87 ページ: 329-340

    • DOI

      10.3987/COM-12-12624

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electro-reductive Halogen-Deuterium Exchange and Methylation of Aryl Halides in Acetonitrile2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo,* Takahiro Okada, Shuichi Shimohara, Hiroki Mandai, and Seiji Suga*
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81 ページ: 362-364

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.81.362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recyclable Palladium Catalyst in PEG/CH3CN Biphasic System for Electro-oxidative Wacker-type Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo,* Satoshi Fukunaga, Tomoya Fujita, Hiroki Mandai, Seiji Suga, and Hideo Tanaka*
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81 ページ: 347-349

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.81.347

    • 査読あり
  • [学会発表] 求核触媒と共触媒の相乗効果を利用する分子内Morita-Baylis-Hillman反応の高速化2014

    • 著者名/発表者名
      下脇圭太,萬代大樹,菅誠治
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] バイオジナス酸化鉄を用いた酸素分子によるBaeyer-Villiger反応2014

    • 著者名/発表者名
      萬代恭子,花田弥奈恵,光藤耕一,萬代大樹,橋本英樹,高田潤,菅誠治
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 軸不斉を有するキラルなDMAP 誘導体の創製および不斉Steglich 反応への適用2013

    • 著者名/発表者名
      萬代大樹,由利和信,明日卓,藤原卓真,是永敏伸,菅誠治
    • 学会等名
      第43回 複素環化学討論会
    • 発表場所
      長良川国際会議場
    • 年月日
      20131017-20131019
  • [学会発表] 血管新生阻害剤(+)-terrein の効率的合成とヒト歯肉線維芽細胞におけるIL-6/sIL-6R 誘導性血管内皮増殖因子(VEGF) の阻害効果の検討2013

    • 著者名/発表者名
      萬代大樹,津村登紀,山本大介,大森一弘,高柴正吾,菅誠治
    • 学会等名
      第30回 有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      せとうち児島ホテル
    • 年月日
      20130917-20130919
  • [学会発表] バイオジナス酸化鉄固定化触媒を用いた反応開発2013

    • 著者名/発表者名
      萬代恭子,福田剛大,萬代大樹,宮崎祐樹,依馬正,橋本英樹,高田潤,菅誠治
    • 学会等名
      第30回 有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      せとうち児島ホテル
    • 年月日
      20130917-20130919
  • [学会発表] 新規キラルジアミン触媒による第二級アルコールの速度論的光学分割反応2013

    • 著者名/発表者名
      明日卓,萬代大樹,菅誠治
    • 学会等名
      第30回 有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      せとうち児島ホテル
    • 年月日
      20130917-20130919
  • [学会発表] 新しい不斉求核触媒の創製と触媒反応への展開2013

    • 著者名/発表者名
      萬代大樹
    • 学会等名
      第2 回有機分子触媒若手セミナー
    • 発表場所
      ラフォーレ倶楽部伊東温泉湯の庭
    • 年月日
      20130914-20130915
  • [学会発表] Kinetic Resolution of Secondary Alcohols Using New Axially Chiral Diamine Catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      Masaru Akehi, Hiroki Mandai, Seiji Suga
    • 学会等名
      第1 回国際会議(兼) 第6 回有機触媒シンポジウム
    • 発表場所
      大津プリンスホテル
    • 年月日
      20130527-20130528

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公開日: 2015-05-28  

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