2017 Fiscal Year Research-status Report
パラジウムエノラートの極性転換を活用するカルボニル化合物の新規合成法
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15K05501
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
竹中 和浩 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20423113)
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2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | パラジウム触媒 / エノラート / 極性転換 / カルボニル化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カルボニル化合物は、カルボニル基の持つ特徴的な反応性とそれに基づいた官能基変換の容易さから有機合成化学の中心的役割を担っている。なかでもα位に官能基を有するカルボニル化合物は、生物活性を示すものも多く医薬品などに応用されている。有機合成において最も重要な変換である炭素－炭素結合の形成とカルボニルα位の官能基化を一段階でかつ触媒的に達成できれば、有用な化合物群の効率的供給が可能になる。本研究では、パラジウム触媒を活用し、通常は求核剤として振る舞う「パラジウムエノラート」中間体を求電子的性質へと逆転させる「極性転換」を基軸に据え、炭素－炭素結合形成による骨格構築とカルボニルα位の官能基化を一挙に行うカルボニル化合物の新規合成技術の確立を目指している。
平成29年度は、パラジウムエノラート極性転換手法を活用して、工業的にも生物学的にも重要性の高いα‐アミノカルボニル化合物の合成を行った。これまで研究代表者が開発してきた反応では、カルボニルα位に導入できる官能基はカルボン酸由来の酸素求核剤（カルボキシラート）に限定されていた。そこで求核剤の適用範囲を拡張すべく、アミンやアミド、イミドなど様々な窒素化合物をアルキニルシクロヘキサジエノン基質の触媒的パラジウムエノラート極性転換反応に求核剤として適用した。その結果、サッカリンのようなスルホニルカルボキシイミドが良好な反応性を示すことを見出した。今回開発に成功した環化的ヒドロアミノ化反応では、炭素－水素結合、炭素－炭素結合、炭素－窒素結合が一つの触媒サイクルで連続して形成され、多官能性二環式α‐アミノカルボニル化合物を効率よく与えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者が以前に見出したアルキニルシクロヘキサジエノンを基質とする「環化的ジアセトキシ化」反応の知見を基に、パラジウムエノラートの極性転換に立脚した新規触媒的分子変換プロセス「環化的ハロアセトキシ化」・「環化的ヒドロアシルオキシ化」・「環化的ヒドロアミノ化」を開発することに成功した。データ収集に多少の遅れは生じているものの、本研究はおおむね順調に進展していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
触媒的パラジウムエノラート極性転換反応の有用性を高めるため、適用可能な求核剤の精査や基質構造の展開を図る。また、本プロセスが実際にパラジウムエノラート中間体を経由しているかを錯体化学的アプローチによって検討し、反応機構の解明を推し進める。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた研究目的はほぼ達成できたものの、窒素求核剤を用いたα‐アミノカルボニル化合物の触媒的合成反応は、これまでに開発した反応とは異なり実験結果の再現性が若干乏しく生成物の収率にばらつきが認められた。そのため、次年度でその科学的理由を調査すると共に再現性検証用の追加実験を実施し、論文投稿に必要なデータの収集を行う予定である。
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