第２級アルキルボランを用いた高選択的炭素－炭素結合形成反応の開発

本研究の最重要課題である「第2級アルキルボランの利用」を試みた。シクロプロパン骨格は医薬品などに広く見られ、また特異な反応性を示す。そのため、シクロプロパン化合物の効率的な合成法の開発が望まれる。本研究では、有機ホウ素化合物を利用したエナンチオ選択的なキラルアリルシクロプロパンの合成法の開発を目指した。初期検討として、市販のシクロプロピルホウ酸エステルの利用を検討した。カップリング反応は進行せず、未反応の基質が観測されるのみであった。ホウ素/銅の金属交換反応に着目し、よりLewis酸性の高いトリアルキルホウ素化合物の利用を試みた。調製の簡便性を考慮し、系中にてシクロプロピルボランを発生させる手法を検討した。つまり、取り扱いの容易な臭化プロパルギルに対して、２段階ヒドロホウ素化の後、当量の塩基と反応させることでシクロプロピルボランを調製し、その利用を検討した。結果、２段階ヒドロホウ素化により得られる1,1-ジボリルアルカンを、塩基および銅触媒存在下、リン酸アリル基質と反応させることで、完璧な位置選択性・高いエナンチオ選択性を伴ってカップリング反応が進行することを見出した。本手法により、入手容易な臭化プロパルギルから単離精製することなく、アリル求電子剤にシクロプロパン環をエナンチオ選択的に導入可能である。本反応は、有機ホウ素化合物を利用した触媒的不斉アリル化反応によりシクロプロピル基を導入した初めての例である。本反応において、系中にてシクロプロピルホウ素化合物が生じていると考えられる。つまり、第2級アルキルホウ素化合物とアリル求電子剤の反応が銅触媒存在下、位置選択的かつエナンチオ選択的に進行しているといえる。本研究では、かさの小さなシクロプロピル基の導入に限定されているが、今後かさの大きなアルキル基を多種多様に利用することができれば、合成化学の発展に大きく貢献する。

本研究の最重要課題である「第2級アルキルボランの利用」を試みた。シクロプロパン骨格は医薬品などに広く見られ、また特異な反応性を示す。そのため、シクロプロパン化合物の効率的な合成法の開発が望まれる。本研究では、有機ホウ素化合物を利用したエナンチオ選択的なキラルアリルシクロプロパンの合成法の開発を目指した。初期検討として、市販のシクロプロピルホウ酸エステルの利用を検討した。カップリング反応は進行せず、未反応の基質が観測されるのみであった。ホウ素/銅の金属交換反応に着目し、よりLewis酸性の高いトリアルキルホウ素化合物の利用を試みた。調製の簡便性を考慮し、系中にてシクロプロピルボランを発生させる手法を検討した。つまり、取り扱いの容易な臭化プロパルギルに対して、２段階ヒドロホウ素化の後、当量の塩基と反応させることでシクロプロピルボランを調製し、その利用を検討した。結果、２段階ヒドロホウ素化により得られる1,1-ジボリルアルカンを、塩基および銅触媒存在下、リン酸アリル基質と反応させることで、完璧な位置選択性・高いエナンチオ選択性を伴ってカップリング反応が進行することを見出した。本手法により、入手容易な臭化プロパルギルから単離精製することなく、アリル求電子剤にシクロプロパン環をエナンチオ選択的に導入可能である。本反応は、有機ホウ素化合物を利用した触媒的不斉アリル化反応によりシクロプロピル基を導入した初めての例である。本反応において、系中にてシクロプロピルホウ素化合物が生じていると考えられる。つまり、第2級アルキルホウ素化合物とアリル求電子剤の反応が銅触媒存在下、位置選択的かつエナンチオ選択的に進行しているといえる。本研究では、かさの小さなシクロプロピル基の導入に限定されているが、今後かさの大きなアルキル基を多種多様に利用することができれば、合成化学の発展に大きく貢献する。