Development of novel polyol synthesis using unprotected alcohols

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ポリオール骨格は多くの生物活性分子、医薬品、機能性材料に頻出する重要構造である。この骨格構築に関しては歴史的に多くの手法が開発されてきたが、反応効率、工程数や原子効率が課題になることが多く理想的な合成法は未だ存在しない。今回、申請者は無保護アルコールを直接原料とし、アルコールα位で生成した金属種による求核付加反応を行い、ポリオール類の網羅的合成法を確立することを目指した。無保護アルコールを原料とすることで廃棄物を全く出さない単工程での炭素骨格伸長が実現できる。具体的には無保護アルコールα位のラジカル的C-H活性化を契機とする有機クロム種の触媒的生成を目指した。またこの方法論をアルデヒドやエポキシドといった求電子剤に適用することにより触媒的な1,2ジオール骨格と1,3ジオール骨格形成反応を達成する。さらにこれを連続反応に応用し、革新的ポリオール合成方法論を構築することを目指した。今年度、申請者は入手容易な単純アルケンを求核剤とし、水酸基の保護基を必要としないアルデヒドへの連続触媒的アリル化反応によって効率的な1,3ポリオール合成を目指した。本反応の生成物に含まれる二重結合を酸化的開裂することで連続反応へと展開でき当初のポリオール合成が確立できる。反応性や官能基許容性の高さから多数の無保護水酸基存在下、極低濃度のアルデヒドに対し付加が進行すると想定している。原料として環状へミアセタールを用い、三成分触媒系を用いたアリル化を行ったところアルデヒド部位がほとんど系中に存在しないことから反応は全く進行しなかった。そこで開環を促進し、反応点であるアルデヒドの濃度を高めるために開環試薬であるホウ素試薬を検討した。初期検討の結果、MeB(Oi-Pr)2を用いたところ所望の反応が進行し、anti選択的なアリル化が高ジアステレオ選択性にて進行することを確認できた。