二酸化炭素の有効利用を指向したニッケル錯体触媒による環状カルボニル化合物の合成

本研究では、カルボニル化合物と単純アルケンとの分子内カップリング反応において、高い原子変換効率での有用有機化合物の合成を目的としている。これまでに、ゼロ価ニッケル触媒を用いたアルデヒドとアルケンの分子内ヒドロアシル化反応の開発を達成している。また、昨年度にはアルデヒドとアルケン、有機ケイ素試薬(ヒドロシラン)との還元的カップリング反応の開発に取組み、五員環の環状アルカノール誘導体のジアステレオ選択的な合成を達成している。本年度は、昨年度のアルデヒドとアルケンの還元的カップリング反応の開発を基盤とし、ゼロ価ニッケル触媒を用いたカルボニル化合物とアルケン、還元剤との三成分カップリング反応のさらなる発展を目指し研究に取り組んだ。その結果、カルボニル化合物としてアルデヒドに加えてケトンが適用可能であること、還元剤として有機ケイ素試薬および有機ホウ素試薬が適用可能であることを見出した。また、生成物の環員数を五員環のみから六員環、七員環にまで拡大することに成功した。さらに、基質と還元剤、ニッケル触媒の組合せの異なるそれぞれの反応条件により、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体を選択的に合成できることも見出した。加えて、重水素標識実験および量論反応の検討を行うことにより、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体が得られるそれぞれの反応機構に関する知見も得た。これらの研究成果は、学術雑誌Chemical Communicationsにて報告した。

本研究では、カルボニル化合物と単純アルケンとの分子内カップリング反応において、高い原子変換効率での有用有機化合物の合成を目的としている。これまでに、ゼロ価ニッケル触媒を用いたアルデヒドとアルケンの分子内ヒドロアシル化反応の開発を達成している。また、昨年度にはアルデヒドとアルケン、有機ケイ素試薬(ヒドロシラン)との還元的カップリング反応の開発に取組み、五員環の環状アルカノール誘導体のジアステレオ選択的な合成を達成している。本年度は、昨年度のアルデヒドとアルケンの還元的カップリング反応の開発を基盤とし、ゼロ価ニッケル触媒を用いたカルボニル化合物とアルケン、還元剤との三成分カップリング反応のさらなる発展を目指し研究に取り組んだ。その結果、カルボニル化合物としてアルデヒドに加えてケトンが適用可能であること、還元剤として有機ケイ素試薬および有機ホウ素試薬が適用可能であることを見出した。また、生成物の環員数を五員環のみから六員環、七員環にまで拡大することに成功した。さらに、基質と還元剤、ニッケル触媒の組合せの異なるそれぞれの反応条件により、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体を選択的に合成できることも見出した。加えて、重水素標識実験および量論反応の検討を行うことにより、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体が得られるそれぞれの反応機構に関する知見も得た。これらの研究成果は、学術雑誌Chemical Communicationsにて報告した。