カルベンの立体特異的C-H挿入反応を経る不斉4級炭素の構築

卡宾立体定向C-H插入反应构建不对称季碳

• 批准号: 14657566
• 负责人: 正木 幸雄
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Gifu Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657566/
• 关键词: ジクロロカルベン; C-H挿入反応; 不斉3級アルコール; 不斉4級炭素; ジクロロメチルカルビノール; 不斉合成; αハイドロキシアルデヒド; α-メチルフェニルアラニン; α二置換不斉アミノ酸

代表的な不斉2級アルコールの非ベンジルアルコール型として(R)-(-)-2-octanol(1a)、ベンジルアルコール型として(R)-(+)-1-phenyl-1-ethanol(1b)を原料基質に用い、標記研究課題の検討を行った。(1)これらの不斉2級アルコールをTMSエーテルとした後、触媒量のcetyltrimetylammoniumu chloride (CTAC)の存在下、CHC1_3とアルカリによるジクロロカルベンの発生・挿入反応の反応条件を検討した。50%NaOH水溶液と共に加熱撹拌する条件の他に、下記の方法で調製した粉末アルカリを用い、超音波照射条件下でも短時間(2時間程度)で反応が進行し、不斉3級dichloromethylcarbinol体(2a,2b)がそれぞれ収率54,81%で得られることが分かった。粉末アルカリはNaOHとCa(OH)_2重量比4:1で混合し、電気炉で400℃,1.5h焼成し、すり潰して調整した。(2)非ベンジル系基質から得られた2aをMeOH中K_2CO_3(5eq)で室温、長時間(10h)処理すると,(S)-(-)-2-methoxy-2-methyloctanal(3)が79%で得られた。このものの構造は2-methylocteneをSharpless法で不斉酸化して得られる(R)-2-methyl-1,2-octanediolとの化学的相関により、立体特異的反応性を含めて証明した。(3)ベンジル系基質から得られる2bを同様に処理すると、(R)-2-hydroxy-2-methyl-phenylacetaldlhyde dimethyl acetal(4)が高収率(92%)且つ、立体特異的に得られた。このものの構造は化学変換により既知の(R)-2-methoxy-2-methylphenylacetic acidと同定して決定した。(4)上記の結果について、非ベンジル系基質では中間体2-chlorooxirane誘導体(5a)へのMeO^-のS_N2型攻撃が起こり不斉中心の立体化学が反転した(3)が得られ、ベンジル系基質では中間体2-chlorooxirane誘導体(5b)の転位反応が速やかに進行し、まずα-chloroaldehyde(6)が生成し、次にMeO^-のS_N2型攻撃が連続して起こり、不斉中心の完全な2重反転機構を経て不斉中心の立体化学が保持された(4)が得られたことが分かった。

使用（R） - （ - ） - 2-二二醇（1a）作为非对称次级酒精的非苯酒精类型，以及（R） - （+） - 1-苯基-1-乙醇（1b）作为苯二醇类型作为原始底物，将标签的主题作为非对称次级醇的非苯酒精类型。 （1）在使用这些不对称的二次醇作为TMS醚之后，研究了CHC1_3和碱在存在催化量的氯三乙基氨基铵（CTAC）的情况下，研究了CHC1_3和碱的产生和插入反应的反应条件。除了使用50％NaOH水溶液加热和搅拌的条件外，即使在超声辐照条件下使用以下方法制备的碱性粉末，该反应在短时间内（约2小时）进行，并且发现不对称二氯甲苯甲基甲醇体（2A，2B）可以以54％的分数获得54.81％的不对称的二氯甲苯甲基甲醇（2A，2B）。将粉末状的碱与NaOH和Ca（OH）_2混合4：1，在400°C的电炉中钙化1.5小时，然后磨碎以通过研磨来制备。 （2）在室温下用K_2CO_3（5EQ）在MeOH中用K_2CO_3（5EQ）处理的2a在室温下用K_2CO_3（5EQ）处理，从而在79％以79％的速度在（S） - （S） - （S） - （S） - 2-甲氧基-2-甲氧基-2-甲氧基（3）。通过使用Sharpless方法对（R）-2-甲基-1,2-二二二醇（R）-2-甲基-1,2-二二二醇（通过使用共享方法）获得的（R）-2-甲基-1,2-二二二醇的化学相关性证明了该产品的结构，包括立体反应性。 （3）当以相同的方式处理从苄基底物获得的2B时（R）-2-羟基-2-甲基 - 苯基乙酰甲基甲基乙基二甲基乙酰胺（4）以高收率（92％）和立体特异性的方式获得。通过化学转化来确定该产物的结构通过将其识别为已知的（R）-2-甲氧基-2-甲基苯基乙酸。 （4）关于上述结果，发现对中间2-氯乙烷衍生物（5a）的MEO^ - 型S_N2攻击在非苯甲酰基底物中进行，从而导致不对称中心的立体化合物被倒置（3）。在苄基底物中，中间2-氯乙烷衍生物（5b）的重排反应很快进行，首先生成α-氯醛（6），然后共同发生Meo^ - 类型S_N2攻击，并通过降级中心进行了偶尔（4）的刻度（4）。

项目成果

Hideki Arasaki, Masashi Iwata, Daisuke Nishimura, Akichika Itoh, Yukio Masaki: "Stereospecific Construction of Chiral Quaternary a-Oxygenated Aldehydes from Chiral Secondary Alcohol Derivatives"Synlett. 2004(3). 546-548 (2004)

Hideki Arasaki、Masashi Iwata、Daisuke Nishimura、Akichika Itoh、Yukio Masaki：“从手性仲醇衍生物中构建手性季α-氧化醛”Synlett。

Yukio Masaki: "Stereospecific Construction of Chiral Quaternary Carbon Compounds from Chiral Secondary Alcohol Derivatives"Chemistry Letters. 32(1). 4-5 (2003)

Yukio Masaki：“从手性仲醇衍生物中构建手性季碳化合物”化学快报。