メタラサイクルを結合切断と結合形成の鍵活性種とした新規分子骨格変換反応の開発

本研究では、メタラサイクルを結合切断反応及び結合形成反応の鍵活性種として活用し、複雑な炭素骨格をより短工程かつ高位置および高立体選択的に構築する高効率な分子変換反応の開発を目的とする。我々の研究室では、パラジウム触媒及びEt3B存在下で3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸を用いて反応を行うと、オキサパラダサイクルを経由した後に、脱炭酸を伴う炭素－炭素結合切断反応が進行し共役ジエンを与えることを報告している。本反応では不安定な共役ジエンが、オリゴマー化等の副反応を起こすことなく定量的かつE選択的に生成する点で魅力的である。本研究では3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸を共役ジエン等価体として見なし、これを官能基変換の新たな炭素骨格として適用することで、系中での連続的炭素－炭素結合切断・炭素－炭素結合形成反応の開発が可能であると考えた。詳細な検討の結果、酢酸パラジウム、Xantphos及びEt3B存在下で、3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸1とアルデヒド2を用いて反応を行うと、系中で共役ジエンを中間体に与え、引き続きカルボニル-エン反応を引き起こし、僅か一工程で対応する3,5-ヘキサジエン-1-オール3が良好な収率かつ優れた位置および立体選択性で生成することを見出した（Scheme 1）。原料である3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸はアクロレインと脂肪族カルボン酸による交差アルドール反応により合成容易である。また、ジアステレオマー混合状態の3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸を用いても、単一の不飽和アルコールを位置および立体選択的に合成可能である点は特筆に値する。本反応では、オキサパラダサイクルが炭素－炭素結合切断と炭素－炭素結合形成という相反する反応の鍵活性種として作用していると考えられ、学術的に興味深い。研究計画に関連する研究成果として、現在国際的な学術誌に投稿中である。

本研究では、メタラサイクルを結合切断反応及び結合形成反応の鍵活性種として活用し、複雑な炭素骨格をより短工程かつ高位置および高立体選択的に構築する高効率な分子変換反応の開発を目的とする。我々の研究室では、パラジウム触媒及びEt3B存在下で3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸を用いて反応を行うと、オキサパラダサイクルを経由した後に、脱炭酸を伴う炭素－炭素結合切断反応が進行し共役ジエンを与えることを報告している。本反応では不安定な共役ジエンが、オリゴマー化等の副反応を起こすことなく定量的かつE選択的に生成する点で魅力的である。本研究では3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸を共役ジエン等価体として見なし、これを官能基変換の新たな炭素骨格として適用することで、系中での連続的炭素－炭素結合切断・炭素－炭素結合形成反応の開発が可能であると考えた。詳細な検討の結果、酢酸パラジウム、Xantphos及びEt3B存在下で、3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸1とアルデヒド2を用いて反応を行うと、系中で共役ジエンを中間体に与え、引き続きカルボニル-エン反応を引き起こし、僅か一工程で対応する3,5-ヘキサジエン-1-オール3が良好な収率かつ優れた位置および立体選択性で生成することを見出した（Scheme 1）。原料である3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸はアクロレインと脂肪族カルボン酸による交差アルドール反応により合成容易である。また、ジアステレオマー混合状態の3－ヒドロキシ－4－ペンテン酸を用いても、単一の不飽和アルコールを位置および立体選択的に合成可能である点は特筆に値する。本反応では、オキサパラダサイクルが炭素－炭素結合切断と炭素－炭素結合形成という相反する反応の鍵活性種として作用していると考えられ、学術的に興味深い。研究計画に関連する研究成果として、現在国際的な学術誌に投稿中である。