ジアゾフリー銀カルベン発生法に立脚した新展開と薬理活性分子群の合成

基于无重氮卡宾银生成方法及药理活性分子合成的新进展

• 批准号: 22KJ0470
• 负责人: 伊藤 翼
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0470/
• 关键词: 金属カルベン; DFT計算; 脱芳香族化反応; ジアゾフリー; 不斉反応

金属カルベン種は多彩な反応性を示す高活性化学種であり、その反応性はカルベン炭素が配位する金属元素種に大きく依存し、異なる化学選択性を示す。しかしその金属特性は解明されておらず、その詳細な選択性発現メカニズムは未だ不明である。一方で、検討の中でαージアゾアミド基を有するフェノール誘導体に有機ホウ素触媒を作用させることで、脱芳香族的スピロ環化反応を進行させることを見出した。そこで、カルベン種の発生機構および反応機構解析技術の獲得および向上を目的に、有機ホウ素触媒を用いた脱芳香族的スピロ環化反応の機構解析を開始した。まず密度汎関数理論に基づく計算化学を用いた機構解析に取り組んだところ、従来法と異なるホウ素カルベン種の発生機構を経ている可能性が示唆された。そこで、Distortion-Interaction modelやNatural Energy Decomposition Analysis、Non-covalent Inteaction PlotそしてNBO Analysisを活用することで、ホウ素カルベン発生段階の安定化メカニズムの解析と新規カルベン種の安定化機構を解明した。続いて、ジアゾフリーな銀カルベン発生法の開発に取り組んだ。金属カルベンを用いた反応開発は国内外で数多く報告されているが、銀カルベン種を使用した例は極めて限定的であり、申請者が開発したジアゾフリー銀カルベン発生法を活用することで、銀カルベン種の合成化学的有用性の大幅な向上が望めると考えた。ナフタレン環を有するイナミド基質に酸化剤および銀触媒を作用させることで、分子内脱芳香族的シクロプロパン化反応が進行したと考えられるシクロプロパン化体が得られた。さらに不斉反応へと展開し、現在はモデル基質において目的の反応成績体が収率86%, 93%eeで得られるまで、反応条件を改善した。

金属碳种类是表现出多种反应性的高活性化学物种，它们的反应性在很大程度上取决于卡宾碳协调的金属元素物种，并且表现出不同的化学选择性。但是，其金属性能尚未澄清，其选择表达的详细机制仍然未知。另一方面，在研究中，发现有机体催化剂被应用于具有α-二唑酰胺基团的酚衍生物，以进行珍贵的弹性囊性反应。因此，为了获取和改善卡宾物种产生和反应机理分析的机制，开始使用有机硼催化剂对亲爱的弹性囊性反应进行机械分析。首先，我们使用基于密度功能理论的计算化学进行了机械分析，建议它可能已经经历了一种与常规方法不同的硼碳碳种类的机制。因此，通过利用失真相互作用模型，自然能分解分析，非共价相互作用图和NBO分析，我们分析了硼碳碳碳产生阶段的稳定机制，并阐明了新型碳酸盐物种的稳定机制。接下来，我们致力于开发一种无重氮银碳纤维生成方法。尽管已经在日本和国外据报道了使用金属碳烯的许多反应发展，但使用银碳烯物种的使用极为有限，我们认为，通过利用申请人开发的无重氮银碳纤维生成方法，可以预期，银碳种类的合成化学效用可以得到显着改进。通过在具有氧化剂和银色催化剂的萘环上作用于含萘环，获得了环丙烷化产物，该产物被认为已经进展了分子内的Dearomation环丙烷化反应。反应进一步发展为不对称的反应，并改善反应条件，直到在模型底物中获得所需的反应产物，其产率为86％和93％。

项目成果

ホウ素触媒を用いた遷移金属フリーな脱芳香族的スピロ環化反応の開発

使用硼催化剂开发无过渡金属脱芳构化螺环化反应

• 发表时间: 2023
• 作者: 伊藤翼;原田慎吾;本間榛花;岡部彩香;根本哲宏
• 通讯作者: 根本哲宏