イノラートを用いる活性多元素中間体の創製と反応

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1)ヘテロ原子指向オレフィン化反応イノラートとケトンを反応させると中間体のβ-ラクトンエノラートが熱開裂しα、β-不飽和カルボキシラートが生成することをこれまで見出した。さらにケトンのα位に酸素原子を導入することで高Z選択性が達成されたことも見出した。今年度はα位にアミノ基やアルキルチオ基を導入したケトンでオレフィン化を検討した。その結果、酸素の場合と同様、鎖状ケトンではきわめて高いZ選択性を達成することができた。α-アミノケトン基質とした場合、γ-ラクタムをワンポットで合成することができた。これらの結果からα位に酸素、窒素、硫黄原子を導入することで高Z選択的なオレフィン化が高い一般性で実現できることが明らかになった。立体制御機構については当初ヘテロ原子のリチウムカチオンに対するキレーションを想定していたが、これでは説明できない実験結果も得られたことから、キレーションのみならず、炭素-ヘテロ原子結合のσ^*軌道が切断される炭素-酸素結合のσ軌道と軌道相互作用が強く関与していることが示唆された。本機構は理論計算によっても支持された。2)1,3--双極子環化付加反応前年度にイノラートとニトロンとの1,3-双極子環化付加反応を見出した。今回、マンニトール由来のキラルなニトロンとイノラートの双極子環化付加反応を検討したところ、高いジアステレオ選択性で所望のイソキサゾリジノンを得ることができた。この生成物を還元することで光学的に純粋なβ-アミノ酸を高収率で合成することができた。比較としてリチウムエステルエノラートを同じニトロンと反応させたところ低立体選択性であった。イノラートは不斉反応においても高い立体認識能を示す可能性が示唆された。