| 研究領域 | 反応集積化の合成化学 革新的手法の開拓と有機物質創成への展開 |
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| 研究課題/領域番号 |
24106726
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
笹井 宏明 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (90205831)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 不斉 / アザ-MBH / ドミノ反応 / エノン / イミン / 四置換炭素 / 形式的[n+2]環化付加 / 触媒 |
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| 研究実績の概要 |
aza-森田-Baylis-Hillman (aza-MBH) 反応は、エノンとイミンとの炭素－炭素結合形成反応である。本反応では、カルボニル基、アミノ基、共役オレフィン部位を有する多官能性化合物が効率良く得られることから、近年、不斉反応への展開が活発に検討されている。aza-MBH反応において、ケチミンを反応基質とした場合、キラルな四置換炭素を有する付加体が得られる。医薬品合成中間体としての汎用性に興味がもたれるものの、ケチミンはアルジミンと比べ、電子的・立体的要因により反応性・面選択性が乏しく、不斉反応への展開には困難があった。我々は、触媒分子に酸性および塩基性官能基を導入した二重活性化型有機分子触媒を用いることで、アルジミンを基質とする初めての不斉aza-MBH型ドミノ反応の開発に成功している。そこで、今回、二重活性化型有機分子触媒によるMBH型反応の開拓として、ケチミンを基質とする不斉aza-MBHドミノ反応を基盤とするアゼチジン骨格の時空間集積型構築法の開発を行い、以下の結果を得た。
ケチミンとアレノエートを基質に、触媒スクリーニングを行ったところ、二重活性化型触媒β-ICDが、形式的[2+2]環化付加反応を促進して、高収率かつ高エナンチオ選択的にアゼチジンを与えることを見出した。尚、各種NMRデータ、単結晶X線構造解析、および類似光学活性体との旋光度の比較から、本反応では、Z選択的にR体で得られることを確認した。
また、PPh3のようなルイス塩基触媒を用いると、[2+2]環化反応は全く進行せず、[3+2]環化付加反応のみが定量的に進行することも見出した。含窒素複素環骨格は、多くの天然薬理活性物質に見られる骨格であり、本[2+2]および[3+2]反応で容易に得られる生成物は、医薬品合成中間体のキラルビルディングブロックとしての応用が期待できる。
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| 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
含窒素四員環化合物であるアゼチジンは、薬理活性物質の母核として、また金属配位子としても興味深く、これまでに多くの研究が報告されている。
しかしながら、その光学活性体合成には多工程を必要とした。
今回、我々は、入手容易なアレノエートを求核種とするケチミンとの形式的[2+2]環化付加反応により、キラルな多置換アゼチジンの簡便合成に成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、より高活性な多点制御型触媒の開発を目指す。具体的には、酸性基として機能するカルボキシル基、ヒドロキシ基、ホスホニル基と、塩基性部位として働くホスフィノ基、アミノ基、スルフィニル基を、複数かつ任意の位置に固定した有機分子触媒をデザインする。キラル骨格としては、入手容易な軸性キラリティーを利用する。
開発した触媒を用いて、主にMorita-Baylis-Hillman(MBH)反応系を基盤とする不斉連続的炭素－炭素結合生成反応（不斉ドミノ反応）を開発する。
医薬品原料や生物活性天然物の母格となるキラル多置換・多官能性化合物の効率的な合成法を確立する。
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