2013 Fiscal Year Research-status Report
非天然型アミノ酸の効率合成を指向したアジリジンの立体特異的クロスカップリング反応
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25810061
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
武田 洋平 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60608785)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アジリジン / クロスカップリング / アミノ酸 / 不斉合成 / フェネチルアミン / パラジウム / N-ヘテロサイクリックカルベン / ボロン酸 |
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| Research Abstract |
アジリジンは,大きな環ひずみを有することから,シクロプロパン同様,遷移金属錯体に対して容易に酸化的付加してアザメタラシクロブタンを与えることが知られている.しかし，不飽和化合物の挿入過程以外の素反応を活用したアジリジンの触媒的変換反応の開発は遅れていた.酸化的付加体の炭素―金属結合を巧みに活用できれば,クロスカップリング反応が実現できると考えられるが,反応開発における大きな障害の要因として,トランスメタル化よりも速やかにβ水素脱離が進行することが挙げられる.本研究では,アジリジンの遷移金属錯体への酸化的付加体であるアザメタラシクロブタンを鍵中間体とする位置選択的および立体特異的クロスカップリング反応を開発し,非天然型アミノ酸の効率的合成法へ展開することを目標とした．
今年度は，カップリング条件の確立を目指し，モデル反応として2-アリールアジリジンとアリールボロン酸のクロスカップリング反応を選択し，各種反応パラメータの検討をおこなった結果，N-ヘテロサイクリックカルベン配位子とPd触媒を用いることで，カップリングが立体特異的（立体反転），かつ位置選択的（ベンジル位）に進行し，2-アリールフェネチルアミン誘導体を高収率で与えることを見出した．本カップリングを活用すると，光学的に純粋なアジリジンから光学活性なフェネチルアミンを単一エナンチオマーとして合成できる．また，本反応条件に基づいて，2位にエステル基を有するアジリジンのカップリングを検討した結果，本研究の主目的である非天然型βアミノ酸誘導体をカップリングにより合成できることに成功した．
今後は，エステル置換アジリジンのカップリングにおける生成物の立体特異性／選択性を明らかにすると同時に，非天然型アミノ酸への迅速変換ルートを探る予定である．
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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
研究目的に掲げたアジリジンの位置選択的，立体特異的なクロスカップリング反応はアリール求核種に関しては完全に確立できたのみならず，エステル置換のアジリジンのカップリングも円滑に進行することを明らかにしたことで，非天然アミノ酸誘導体のカップリングによる合成の道筋をつかむ事ができており，今後の研究展開も順調に進むことが期待できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績，達成度に記載した通り，おおむね計画通りに研究が進んでいる．今後は，2-アリールアジリジンのクロスカップリング反応条件に基づいて光学活性なエステル置換アジリジンの立体特異的クロスカップリング条件を確立し，アミノ酸へと誘導化する．また，前年度に進行が芳しくなかった反応機構解明を再度，NMR追跡など解析手法を駆使して明らかにする予定である．
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