不活性化学種の活性化を鍵とする触媒的炭素ー炭素結合生成反応の開発

エノラートを用いる炭素一炭素結合生成反応は有機化学の最も基本的な反応であり、これまでに触媒的反応を含め数多く報告されている。しかしながら、一般には求核剤の活性化のためには等量の金属を用いることが多く、系中において触媒的に求核剤を活性化させる、いわゆる直接的求核付加反応の報告例は少ない。それら報告例においても、カルボニル基のα位に電子吸引性基が置換した化合物がもっぱら用いられており、基質一般性に課題が残されている。当研究室ではα位にアルキル基が置換したスルポニルイミデートを求核剤として用いると触媒量の塩基(三級アミン)により系中にてスルポニルイミデートが活性化され、イミンへの付加反応が円滑に進行することを報告していた。反応生成物のスルポニルイミデートは、水和反応や還元反応により容易に対応するエステルやアルデヒドへと変換することができるため、有用性は高い。本研究では、スルホニルイミデートのさらなる可能性を探求すべく、金属塩基を触媒として用い反応を検討した。金属塩基を用いる利点としては、金属の持つ特異なルイス酸性により反応が促進されることが期待できること、不斉反応へと展開する際種々のリガンドを簡便にスクリーニングできること等が挙げられる。種々の検討の結果、アルカリ土類金属のアルコキシド塩を用いると、反応が円滑に進行し、目的付加体を高収率で与えることを見いだした。さらに、溶媒等の反応条件を最適化し、スルポニルイミデートの構造を修飾することにより、これまで得られなかった高いsyn選択性が発現することを見いだし、本反応の一般性をさらに広げることが出来た。またキラルリガンドを用いることで触媒的不斉反応への展開も行い、最高57%鏡像体過剰率で目的物を得ることができた。スルポニルイミデートは付加反応のみならず置換反応においても機能し、パラジウム触媒を用いるアリル化が触媒的に進行することも見出した。

エノラートを用いる炭素一炭素結合生成反応は有機化学の最も基本的な反応であり、これまでに触媒的反応を含め数多く報告されている。しかしながら、一般には求核剤の活性化のためには等量の金属を用いることが多く、系中において触媒的に求核剤を活性化させる、いわゆる直接的求核付加反応の報告例は少ない。それら報告例においても、カルボニル基のα位に電子吸引性基が置換した化合物がもっぱら用いられており、基質一般性に課題が残されている。当研究室ではα位にアルキル基が置換したスルポニルイミデートを求核剤として用いると触媒量の塩基(三級アミン)により系中にてスルポニルイミデートが活性化され、イミンへの付加反応が円滑に進行することを報告していた。反応生成物のスルポニルイミデートは、水和反応や還元反応により容易に対応するエステルやアルデヒドへと変換することができるため、有用性は高い。本研究では、スルホニルイミデートのさらなる可能性を探求すべく、金属塩基を触媒として用い反応を検討した。金属塩基を用いる利点としては、金属の持つ特異なルイス酸性により反応が促進されることが期待できること、不斉反応へと展開する際種々のリガンドを簡便にスクリーニングできること等が挙げられる。種々の検討の結果、アルカリ土類金属のアルコキシド塩を用いると、反応が円滑に進行し、目的付加体を高収率で与えることを見いだした。さらに、溶媒等の反応条件を最適化し、スルポニルイミデートの構造を修飾することにより、これまで得られなかった高いsyn選択性が発現することを見いだし、本反応の一般性をさらに広げることが出来た。またキラルリガンドを用いることで触媒的不斉反応への展開も行い、最高57%鏡像体過剰率で目的物を得ることができた。スルポニルイミデートは付加反応のみならず置換反応においても機能し、パラジウム触媒を用いるアリル化が触媒的に進行することも見出した。