特殊反応場を提供するルイス酸の触媒設計

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α,β-不飽和ケトンやアルデヒド類への共役アルキル化反応は、古くから極めて強力な炭素-炭素結合形成の手段として汎用され、有機合成化学において最も重要かつ基本的な反応であり、天然物合成に頻繁に応用される一方、現在でもより良い共役アルキル化反応への改良が続けられている。例えば、本研究者らにより開発された機能性ルイス酸、アルミニウム トリス(2,6-ジフェニルフェノキシド)(ATPH)は、α,β-不飽和カルボニルのアンフィフィリック共役アルキル化に有効であることが見い出された。このようなアンフィフィリック共役アルキル化反応の欠点としては、求核性の高いアルキルリチウムを用いた場合、選択性がかなり低下する事実が挙げられる。このためのひとつの有力なアプローチとして、さらに共役アルキル化の起こりやすい反応系を合理的に構築するため、求核中心と親電子中心を併せ持つ新たな二点配位型反応系の可能性を検討した。すなわち、機能性ルイス酸ATPHのフェノール配位子の末端に配位可能な置換基を導入することでアルミニウムの周りに形作られる分子ポケットの先端に求核剤をうまく配置させることができれば、α,β-不飽和アルデヒドとの複合体に求核剤が近づく際、配位可能な置換基が金属に配位することで共役アルキル化をより選択的に起すことが可能になる。ATPHの空間モデルから、配位可能な置換基はATPHの配位子である2,6-ジフェニルフェノールのフェニル基のバラ位に導入すればよいことがわかる。そこで、パラ位に各種の置換基を導入した特殊反応場を用いて共役反応の選択性を調べたところ、フッ素を導入したp-F-ATPHを用いた場合に最も良い結果が得られた。こういった反応システムを活用することにより、従来、至難とされていたα,β-不飽和アルデヒドへの共役アリル化もはじめて可能になる。