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

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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。