2020 Fiscal Year Research-status Report
リン原子上にオルガノチオ基を有する新規ＨＷＥ型試薬の創製
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20K06966
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
佐野 茂樹 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (20226038)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中尾 允泰 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 助教 (60550001)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ＨＷＥ試薬 / 立体選択的反応 / リン原子 / イオウ原子 / α,β-不飽和エステル / アレニルエステル / オレフィン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オレフィン化試薬として有機合成化学分野において汎用されるホーナー・ワズワース・エモンズ試薬（ＨＷＥ試薬）の化学構造に着目し、ＨＷＥ試薬の２個のリン原子ー酸素原子単結合の両方の酸素原子（第２周期）をイオウ原子（第３周期）に置き換えるという戦略のもと、選択性や反応性において既存のＨＷＥ試薬を凌駕する新規ＨＷＥ型試薬の開発に取り組んた。
はじめに、ジメチルホスホノ酢酸メチルと臭化トリメチルシリルの反応で得られたビス(トリメチルシリル)ホスホノ酢酸メチルに対して、ガレッグ・サミュエルソン条件下（トリフェニルホスフィン、ヨウ素、イミダゾール存在下）に種々のチオールを反応させ、リン原子上に２個のオルガノチオ基が導入された３種類のビス(オルガノチオ)ホスホリル酢酸メチルを88～95％の収率で合成した。
次に、ビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルとベンズアルデヒドのＨＷＥ型反応を、テトラヒドロフラン中0℃にて各種塩基を用いて検討した。その結果、ナトリウムヘキサメチルジシラジド（NHMDS）条件下において目的とするＺ型のα,β-不飽和エステルが良好な立体選択性（E：Z＝8：92、収率87％）で生成した。そこで、反応温度を検討したところ３種のビス(オルガノチオ)ホスホリル酢酸メチルとベンズアルデヒドのＨＷＥ型反応は、-78℃においていずれも良好なＺ選択性で進行し、ビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルを用いた場合に最も高いＺ選択性（E：Z＝2：98、収率84％）が得られた。一方、塩基として臭化イソプロピルマグネシウムを用い、0℃にてビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルとベンズアルデヒドのＨＷＥ型反応を行うと、立体選択性は逆転し、Ｅ型のα,β-不飽和エステルが良好な立体選択性（E：Z＝4：97：3、収率100％）で生成した。
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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
ジメチルホスホノ酢酸メチルとブロモトリメチルシランの反応で得られるビス(トリメチルシリル)ホスホノ酢酸メチルからガレッグ・サミュエルソン条件下に生じるホスホン酸-ホスホニウムカチオン活性種を用い、トリフェニルホスフィンオキシドの生成を駆動力とする種々のチオールとのリン原子上での求核置換反応により、リン原子上に２個の同一のオルガノチオ基を有する３種のホスホン酸じエステル類縁体（ビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチル、ビス(フェニルチオ)ホスホリル酢酸メチル、ビス(フェネチルチオ)ホスホリル酢酸メチル）を合成することに成功した。
さらに、ビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルは、種々のアルデヒドとのＨＷＥ型反応により対応するα,β-不飽和エステルを高いＺ選択的で与えることが明らかとなった。また、ビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルとケテンのＨＷＥ型反応により、アレニルエステルが高収率で得られることを見出した。
したがって、新型コロナウイルスの影響で研究活動に遅延が生じたものの、当初の計画の主要な部分について予期したとおりの結果が得られたことから、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
リン原子上に１個のオルガノチオ基を有する混合ホスホン酸じエステル類縁体を合成し、新規光学活性ＨＷＥ型試薬の開発を進める。
リン原子上に２個の異なるオルガノチオ基を有するホスホン酸ジエステル類縁体を合成し、グリセロ脂質類合成に有用な新規ＨＷＥ型試薬の開発を進める。
ビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルと各種ケテンのＨＷＥ型反応によるアレニルエステル合成法の開発を進めるとともに、新たに見出した臭化イソプロピルマグネシウム条件下でのビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルと各種アルデヒドのＥ選択的ＨＷＥ型反応についても検討を進める。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響により研究活動に遅延が生じたため、次年度使用額が生じた。翌年度分として請求した助成金と合わせ、当該年度の計画のうち十分に検討できなかったビス(ベンジルチオ)ホスホリル酢酸メチルとケテンのＨWＥ型反応によるアレニルエステルの合成等を、当初の研究計画に加えて翌年度に実施する。
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