カルベンの立体特異的C-H挿入反応を経る不斉4級炭素の構築

卡宾立体定向C-H插入反应构建不对称季碳

• 批准号: 14657566
• 负责人: 正木 幸雄
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Gifu Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657566/
• 关键词: ジクロロカルベン; C-H挿入反応; 不斉3級アルコール; 不斉4級炭素; ジクロロメチルカルビノール; 不斉合成; αハイドロキシアルデヒド; α-メチルフェニルアラニン; α二置換不斉アミノ酸

代表的な不斉2級アルコールの非ベンジルアルコール型として(R)-(-)-2-octanol(1a)、ベンジルアルコール型として(R)-(+)-1-phenyl-1-ethanol(1b)を原料基質に用い、標記研究課題の検討を行った。(1)これらの不斉2級アルコールをTMSエーテルとした後、触媒量のcetyltrimetylammoniumu chloride (CTAC)の存在下、CHC1_3とアルカリによるジクロロカルベンの発生・挿入反応の反応条件を検討した。50%NaOH水溶液と共に加熱撹拌する条件の他に、下記の方法で調製した粉末アルカリを用い、超音波照射条件下でも短時間(2時間程度)で反応が進行し、不斉3級dichloromethylcarbinol体(2a,2b)がそれぞれ収率54,81%で得られることが分かった。粉末アルカリはNaOHとCa(OH)_2重量比4:1で混合し、電気炉で400℃,1.5h焼成し、すり潰して調整した。(2)非ベンジル系基質から得られた2aをMeOH中K_2CO_3(5eq)で室温、長時間(10h)処理すると,(S)-(-)-2-methoxy-2-methyloctanal(3)が79%で得られた。このものの構造は2-methylocteneをSharpless法で不斉酸化して得られる(R)-2-methyl-1,2-octanediolとの化学的相関により、立体特異的反応性を含めて証明した。(3)ベンジル系基質から得られる2bを同様に処理すると、(R)-2-hydroxy-2-methyl-phenylacetaldlhyde dimethyl acetal(4)が高収率(92%)且つ、立体特異的に得られた。このものの構造は化学変換により既知の(R)-2-methoxy-2-methylphenylacetic acidと同定して決定した。(4)上記の結果について、非ベンジル系基質では中間体2-chlorooxirane誘導体(5a)へのMeO^-のS_N2型攻撃が起こり不斉中心の立体化学が反転した(3)が得られ、ベンジル系基質では中間体2-chlorooxirane誘導体(5b)の転位反応が速やかに進行し、まずα-chloroaldehyde(6)が生成し、次にMeO^-のS_N2型攻撃が連続して起こり、不斉中心の完全な2重反転機構を経て不斉中心の立体化学が保持された(4)が得られたことが分かった。

Representative of the 2-level group of non-environmental protection groups such as (R)-(-)-2-octanol(1a),(R)-(+)-1-phenyl-1-ethanol(1b) are used in the raw material matrix, and the labeling research topic is discussed. (1)In the presence of cetyltrimetylammonium chloride (CTAC), CHC1_3 and TMS, the reaction conditions for the formation and reaction of TMS and TMS were discussed. 50% NaOH aqueous solution, heated and stirred under other conditions, the method described below, the preparation of the powder, ultrasonic irradiation conditions, short time (about 2 time), the reaction proceeded, the third order dichloromethylcarbinol (2a,2b), the recovery rate of 54,81% obtained. The powder was mixed with NaOH and Ca(OH) 2 in a weight ratio of 4:1 and sintered in an electric furnace at 400℃ for 1.5 h. (2)After treatment with K_2CO_3(5eq) in MeOH for 10h at room temperature, 79% of (S)-(-)-2-methoxy-2-methyloctanal(3) was obtained. The structure of this compound is proved by Sharpless method to be chemically related to (R)-2-methyl-1,2-octanediol and stereospecific. (3)(R)-2-hydroxy-2-methyl-phenylacetylide dimethyl acetal(4) has a high yield (92%) and a stereospecific yield. The structure of this compound is determined by the chemical conversion of (R)-2-methoxy-2-methylphenylacetic acid. (4)The above results indicate that the stereochemical reaction of the intermediate 2-chlorooxirane inducer (5a) to MeO^-S_N2-type attack on the non-crystalline matrix (3) proceeds rapidly, and α-chloroaldehyde(6) is formed, followed by the stereochemical reaction of MeO^-S_N2-type attack on the non-crystalline matrix (5). The stereochemistry of the two complete reaction mechanisms of the two centers is maintained (4).

项目成果

Hideki Arasaki, Masashi Iwata, Daisuke Nishimura, Akichika Itoh, Yukio Masaki: "Stereospecific Construction of Chiral Quaternary a-Oxygenated Aldehydes from Chiral Secondary Alcohol Derivatives"Synlett. 2004(3). 546-548 (2004)

Hideki Arasaki、Masashi Iwata、Daisuke Nishimura、Akichika Itoh、Yukio Masaki：“从手性仲醇衍生物中构建手性季α-氧化醛”Synlett。

Yukio Masaki: "Stereospecific Construction of Chiral Quaternary Carbon Compounds from Chiral Secondary Alcohol Derivatives"Chemistry Letters. 32(1). 4-5 (2003)

Yukio Masaki：“从手性仲醇衍生物中构建手性季碳化合物”化学快报。