アルケンのヒドロホルミル化による精密有機合成の開発

1,1ー二置換アルケンへのジアステレオ選択的ヒドロホルミル化は、α,β-不飽和アルデヒドへの炭素求核剤の共役付加と合成的等価な手法であるとの基本概念で,メタリルアルコール系の1,1-二置換アルケンを基質とするヒドロホルミル化を展開してきた.特に,α,ω-エナミノアルケンのヒドロホルミル化では,アルケン部分が保護されたホルミル基等価体と見なせることから,位置選択的な分子内アルドール反応に導くことができた.一方,キラルば5,6員環の環状アリルエーテル誘導体のロジウム触媒によるヒドロホルミル化ではジアステレオ選択性が発現しがたい.これは基質の立体配座が十分に固定されていないためであろう.そこで,より基本的でアキラルな基質4-t-ブチルメチレンシクロヘキサンのヒドロホルミル化をCo_2(CO)_8,Rh(acac)(CO)_2を触媒前駆体として詳細に研究した.嵩高いリン配位子を添加した場合や,合成ガスH_2-CO(1:1)の初圧を変化させるなどで,生成物4-t-ブチルシクロヘキシルアセトアルデヒドのトランス/シス比は大きく変化した.とくに,Rh(acac)(CO)_2単独では,このジアステレオ選択性に著しい圧依存性が観察された.すなわち,初圧が50atm以上ではこの比が85:15から減少傾向を示し,5atmでは92:8まで増大した.さらにこの低圧化では,基質の内部アルケンへの異性化が顕著に起こった.一方,嵩高いリン配位子の添加によっては,触媒の如何にかかわらずつねにシス体の生成比が増大した.如上の選択性は,同じ基質のRhCl(PPh_3)_3触媒による均一系水素化が著しくシス選択的であることと対照的である.Hm(CO)_nL_m(m=Rh,CO;L=リン配位子)種がアルケンの挿入を受ける段階が,高圧下では速度論制御で起こり,かつ,速やかにつぎのカルボニル挿入に進行する.一方,低圧化ではこの段階が平衡状態にあって,シス体は立体的に不利であり,トランス体が優先する.さらに,平衡状態ではヒドリド種が逆向きのアルケン挿入も受け得るために,脱ヒドロメタルにより基質は著しい異性化を引き起こしたと説明出来る.

1,1ー二置換アルケンへのジアステレオ選択的ヒドロホルミル化は、α,β-不飽和アルデヒドへの炭素求核剤の共役付加と合成的等価な手法であるとの基本概念で,メタリルアルコール系の1,1-二置換アルケンを基質とするヒドロホルミル化を展開してきた.特に,α,ω-エナミノアルケンのヒドロホルミル化では,アルケン部分が保護されたホルミル基等価体と見なせることから,位置選択的な分子内アルドール反応に導くことができた.一方,キラルば5,6員環の環状アリルエーテル誘導体のロジウム触媒によるヒドロホルミル化ではジアステレオ選択性が発現しがたい.これは基質の立体配座が十分に固定されていないためであろう.そこで,より基本的でアキラルな基質4-t-ブチルメチレンシクロヘキサンのヒドロホルミル化をCo_2(CO)_8,Rh(acac)(CO)_2を触媒前駆体として詳細に研究した.嵩高いリン配位子を添加した場合や,合成ガスH_2-CO(1:1)の初圧を変化させるなどで,生成物4-t-ブチルシクロヘキシルアセトアルデヒドのトランス/シス比は大きく変化した.とくに,Rh(acac)(CO)_2単独では,このジアステレオ選択性に著しい圧依存性が観察された.すなわち,初圧が50atm以上ではこの比が85:15から減少傾向を示し,5atmでは92:8まで増大した.さらにこの低圧化では,基質の内部アルケンへの異性化が顕著に起こった.一方,嵩高いリン配位子の添加によっては,触媒の如何にかかわらずつねにシス体の生成比が増大した.如上の選択性は,同じ基質のRhCl(PPh_3)_3触媒による均一系水素化が著しくシス選択的であることと対照的である.Hm(CO)_nL_m(m=Rh,CO;L=リン配位子)種がアルケンの挿入を受ける段階が,高圧下では速度論制御で起こり,かつ,速やかにつぎのカルボニル挿入に進行する.一方,低圧化ではこの段階が平衡状態にあって,シス体は立体的に不利であり,トランス体が優先する.さらに,平衡状態ではヒドリド種が逆向きのアルケン挿入も受け得るために,脱ヒドロメタルにより基質は著しい異性化を引き起こしたと説明出来る.