Modular Synthesis of Medium-Membered Ring Molecules Based on Chemical Bond Cleavage, Zwitterion Generation, and Reactivity Control

基于化学键断裂、两性离子生成和反应性控制的中元环分子的模块化合成

基本信息

批准号：
21H01933
负责人：
柴田哲男
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，化学結合切断を足がかりに，新規な高密度複素中員環の構築法を開発することを目的としている。そこで初年度の研究計画に従い鋭意検討した結果，反応基質の化学結合を切断して生じる反応活性種を，金属触媒の存在下にて，双生イオン類と反応させることによって，複雑な複素環を得る2つの新規反応を開発することに成功した。一つ目の反応では，アルキリデントリメチレンカーボネートとPd触媒から生じた双生イオンに，α-ジフルオロケトンを作用させることで，ケトン部位の炭素酸素結合の一部の切断を伴いながら，[4+2]型の反応によって，6員環スピロアセタール環上に2つの不斉点を持つ複素環の高立体選択的な合成を達成した。リガンドにはホスホロアミダイト型のキラルリガンドが適していることを見出し，高いエナンチオ選択性と位置選択性を持つ環状アセタールを高収率で得ることができる。二つ目の反応では，4位にエチニル基とトリフルオロメチル(CF3)基を持つベンゾキサジノンと銅触媒から生じた双性アレニル金属錯体イオンに，環状スルファニルイミンを作用させることで，CF3-インドリンを合成することに成功した。興味深いことに，メチル基を用いた場合には，Diels-Alder反応が進行し，スピロ-カルバゾール-インドリンが得られた。CF3基またはメチル基の差によって異なった環生成を起こす機構を精査したところ，CF3基では，スルファミン酸イミンと環化する際，内部β攻撃と外部α攻撃のカスケード反応により，高官能性N-ヘテロ環が得られる。一方，メチル基では，連続的な内部β攻撃，水素α-転位，ディールス-アルダー反応を経て，スピロ骨格を有する構造の全く異なる複素環が生成することが判明した。フッ素の有無により環化様式を制御し，高いエナンチオ選択性で，高官能性N-ヘテロ環やスピロ骨格を持つ異なる複素環を生成する興味深い反応といえる。

这项研究旨在开发一种新的方法，用于使用化学键断裂作为垫脚石来构建高密度复杂的中元环。因此，我们根据第一年的研究计划进行了广泛的研究，结果，我们成功地开发了两种新的反应，通过在存在金属催化剂的情况下通过将反应性底物的化学键与Zibodies裂解而产生的反应性物种产生复杂的杂环。在第一个反应中，将α-二氟酮酮应用于由三甲基碳酸烷基碳酸和PD催化剂产生的链球离子，并高度立体地选择性合成，并通过[4+2]类型的构造构成了六对螺旋环的两个非对称点在六对螺旋环上的两个不对称点。已经发现，磷酰胺型手性配体适合配体，并且可以高产率获得具有高对映选择性和区域选择性的循环乙酸。在第二个反应中，通过在苯唑唑酮上作用环磺甲酰胺成功合成CF3-氨基氨酸，该苯基唑酮在第四位具有乙醇基团和三氟甲基（CF3）组，而Zwitter-allyalenylenyl Metal Metal络合物从铜催化物产生。有趣的是，当使用甲基时，将进行Diels-Alder反应，从而导致螺旋罗 - 加仑子 - 印度氨酸。当我们检查由于CF3或甲基的差异而发生不同的环形成的机制时，当用亚胺硫酸盐环化时，可以通过内部β攻击的级联反应和外部α攻击来获得高功能的N-杂环，而当CF3基团用亚硫化硫酸硫酸硫酸化时，高功能N-neterocycy neTeraCy s ny-neterainceles s extered。另一方面，发现甲基通过连续的内部β攻击，氢α-rengrangement和Diels-Alder反应产生具有完全不同结构的杂环，具有完全不同的结构。这是一个有趣的反应，根据氟的存在或不存在控制环化模式，并产生高度对映选择性的N-杂环和具有高功能性N-杂前和螺旋骨骼结构的不同异环体。