Development of novel polyol synthesis using unprotected alcohols

使用未保护的醇开发新型多元醇合成

基本信息

批准号：
21K15220
负责人：
三ツ沼治信
金额：
$ 3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

ポリオール骨格は多くの生物活性分子、医薬品、機能性材料に頻出する重要構造である。この骨格構築に関しては歴史的に多くの手法が開発されてきたが、反応効率、工程数や原子効率が課題になることが多く理想的な合成法は未だ存在しない。今回、申請者は無保護アルコールを直接原料とし、アルコールα位で生成した金属種による求核付加反応を行い、ポリオール類の網羅的合成法を確立することを目指した。無保護アルコールを原料とすることで廃棄物を全く出さない単工程での炭素骨格伸長が実現できる。具体的には無保護アルコールα位のラジカル的C-H活性化を契機とする有機クロム種の触媒的生成を目指した。またこの方法論をアルデヒドやエポキシドといった求電子剤に適用することにより触媒的な1,2ジオール骨格と1,3ジオール骨格形成反応を達成する。さらにこれを連続反応に応用し、革新的ポリオール合成方法論を構築することを目指した。今年度、申請者は入手容易な単純アルケンを求核剤とし、水酸基の保護基を必要としないアルデヒドへの連続触媒的アリル化反応によって効率的な1,3ポリオール合成を目指した。本反応の生成物に含まれる二重結合を酸化的開裂することで連続反応へと展開でき当初のポリオール合成が確立できる。反応性や官能基許容性の高さから多数の無保護水酸基存在下、極低濃度のアルデヒドに対し付加が進行すると想定している。原料として環状へミアセタールを用い、三成分触媒系を用いたアリル化を行ったところアルデヒド部位がほとんど系中に存在しないことから反応は全く進行しなかった。そこで開環を促進し、反応点であるアルデヒドの濃度を高めるために開環試薬であるホウ素試薬を検討した。初期検討の結果、MeB(Oi-Pr)2を用いたところ所望の反応が進行し、anti選択的なアリル化が高ジアステレオ選択性にて進行することを確認できた。

多元醇骨架是许多生物活性分子、药物和功能材料中经常出现的重要结构。历史上，已经开发了许多方法来构建这种骨架，但理想的合成方法仍然不存在，因为反应效率、步骤数和原子效率常常是问题。本次申请人旨在建立一种直接以未保护的醇为原料，与醇α位生成的金属物种进行亲核加成反应的多元醇的综合合成方法。通过使用未受保护的醇作为原料，可以一步实现碳骨架延伸，而不产生任何废物。具体来说，我们的目标是通过未受保护的醇的α位上的自由基C-H活化来催化生成有机铬物质。此外，通过将该方法应用于醛和环氧化物等亲电子试剂，我们实现了形成1,2-二醇和1,3-二醇骨架的催化反应。此外，我们的目标是将其应用于连续反应并构建创新的多元醇合成方法。今年，申请人的目标是使用容易获得的简单烯烃作为亲核试剂，通过连续催化烯丙基化反应来有效合成1,3多元醇，形成不需要羟基保护基团的醛。通过氧化裂解该反应产物中所含的双键，可以将该反应发展为连续反应，并可以建立初始多元醇合成。由于其高反应性和官能团耐受性，假设在许多未保护的羟基存在下，加成反应会产生极低浓度的醛。当使用以环状半缩醛为原料的三组分催化剂体系进行烯丙基化时，由于体系中几乎不存在醛位点，所以反应根本不进行。因此，我们研究了一种硼试剂，它是一种开环试剂，以促进开环并增加作为反应位点的醛的浓度。初步研究的结果证实，当使用MeB(Oi-Pr)2时，可以进行所需的反应，并且可以以高非对映选择性进行反选择性烯丙基化。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

光増感分子触媒を利用したsp3C-H変換反応の開発

利用光敏分子催化剂开发sp3C-H转化反应

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
三ツ沼治信;田辺駿;金井求;三ツ沼治信
通讯作者：
三ツ沼治信

電荷移動錯体を利用した光駆動型有機水素原子移動触媒の開発

利用电荷转移配合物开发光驱动有机氢原子转移催化剂

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujita Taiki;Yamane Mina;Sameera W. M. C.;Mitsunuma Harunobu;Kanai Motomu;三ツ沼治信・布施拡・入江優・婦木正明・小堀康博・加藤康作・山方啓・東雅大・金井求
通讯作者：
三ツ沼治信・布施拡・入江優・婦木正明・小堀康博・加藤康作・山方啓・東雅大・金井求

Catalytic Allylation of Aldehydes Using Feedstock Alkenes

使用原料烯烃催化醛烯丙基化