2018 Fiscal Year Annual Research Report

次世代型有機酸塩基複合触媒の創製と高難度有機合成への応用

Research Project

Project/Area Number	18H01975
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	加納太一京都大学, 理学研究科, 准教授 (40372560)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	有機酸触媒 / 環化反応 / 不斉触媒反応
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、酸性の官能基と塩基性の官能基を併せ持つ、酸塩基複合触媒の開発を目指している。弱酸性の官能基と弱塩基性の官能基の双方を持った有機分子触媒は、アミノ酸であるプロリンに代表されるように数多く知られているが、強酸性の官能基や強塩基性の官能基が共存すると、酸塩基複合体を形成して不活性化するため、そうした官能基を酸塩基複合触媒に導入することは容易ではない。そこで剛直な母骨格にそれぞれの官能基を導入することで、分子内での酸塩基複合体形成を妨げる。また分子間の酸塩基複合体形成は、官能基周辺に立体障害を導入することで阻害できるかを検証する。本年度は、まず強い酸性官能基を持つ有機酸触媒で進行する反応の開発を行った。イミンやイミニウム塩に対するアルケンの付加はアザ-Prins型の反応として知られている。分子内での反応では窒素原子を含む環状化合物が得られるため、アルカロイドなどの合成に有用な反応である。しかし、形成される環に窒素原子を含まない形式での反応例は少なく、その不斉反応は全く報告されていない。本研究では、強酸性のスルホン酸やN-トリフルリン酸アミドを触媒として用いることで、2-アルケニルベンズアルデヒド類とカルバミン酸 tert-ブチルから系中発生するイミンの分子内アザ-Prins型反応を進行させて、1-アミノインデン類を簡便に合成することに成功した。光学活性なスルホン酸やN-トリフルリン酸アミドを触媒として用いることで、エナンチオ選択的な反応を初めて実現し、良好な光学収率で1-アミノインデン類を合成した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 強酸性の官能基を有機分子触媒に導入した際、その有効性を検証するためには強い酸が存在しないと進行しない反応を用いる必要がある。本年度の研究では、その検証に適した独自の反応を見出している。
Strategy for Future Research Activity	強酸性の官能基と塩基性の官能基が共存する酸塩基複合触媒を開発するために、酸性官能基を導入できる塩基性の母骨格が必要であり、その簡便に合成できる基本骨格を設計し、その合成法を確立する。