高立体選択的鉄触媒クロスカップリング反応の開発と天然物合成への応用

高立体选择性铁催化交叉偶联反应的开发及其在天然产物合成中的应用

• 批准号: 16J11488
• 负责人: 縣 亮介
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11488/
• 关键词: 鉄触媒クロスカップリング; スキップエンイン; 天然型triene urushiol; クロスカップリング反応; 鉄触媒; アルミニウム反応剤; 不斉反応; テルペン類; マクロライド類

本研究は立体選択的な鉄触媒クロスカップリング反応を開発し，天然物合成へと応用することを目標としている。本年度は幾何異性の制御を必要とする天然物の合成に適用可能な反応の開発に注力し，鉄触媒鈴木型カップリングによる位置及び立体選択的なスキップエンイン合成を開発した。加えて，同反応を含む3つの鉄触媒クロスカップリング反応を鍵反応とした天然型triene urushiol合成に着手した。その結果，天然型triene urushiolの側鎖の選択的合成に鉄触媒鈴木型カップリングが効果的であること見出した。加えて，カテコール核とトリエン側鎖を連結する鉄触媒熊田型カップリングのモデル反応の検討も行い，同反応がトリエンの異性化を伴うことなく高効率で進行することを見出した。始めに，鉄触媒鈴木型カップリングによるスキップエンイン合成の最適化を行った。反応は触媒量の鉄触媒及びMgBr2存在下，プロパルギルブロミドに対して1.4当量のアルケニルボレートを混合し，THF中0℃にて行った。本反応はハロゲン化アルキルのカップリングに有効であるFeCl2(TMS-SciOPP)だけでなく，1mol %のFeCl3を用いた場合においても立体特異的かつ化学選択的に進行し，目的のスキップエンインを定量的に与えた。この際，SN2’反応由来のアレン化合物の形成は全く確認されなかった。鈴木型カップリングにより合成したスキップエンインはTBAFと反応させることにより，高効率で末端アルキンへの変換が可能であった。さらに，α-リノレン酸由来のハロゲン化アルキルをモデル基質に用い，鉄触媒熊田型カップリングと続く脱メチル化反応の最適化を行った。両反応は異性化を伴うことなく進行し，目的のtriene urushiol類縁体を与えた。今後，本最適化条件をもとに天然型triene urushiolの合成を達成する。

这项研究旨在发展立体选择性铁催化的交叉偶联反应，并将其应用于天然产物合成。今年，我们专注于开发反应，这些反应可以应用于需要控制几何异构体的天然产物，并使用铁催化的suzuki-type耦合进行了位置和立体选择性跳过ENIN合成。此外，我们使用三个含有与关键反应相同反应的铁催化的交叉偶联反应开始合成天然三烯乌拉什醇。结果，发现铁催化的Suzuki型耦合有效地合成了天然三位生菌的侧链。此外，我们还研究了铁催化的kumada型耦合的模型反应，该偶联将儿茶酚核与三烯侧链联系起来，并发现该反应以高效率进行而没有三烯的异构化进行。首先，我们使用铁催化的Suzuki型耦合优化了跳过ENIN的合成。在0°C下进行反应。在存在催化量的铁催化剂和MGBR2的情况下，将1.4等当量的烷基硼酸酯与丙酰溴化物混合，然后在THF中在0°C进行。该反应不仅是在使用1 mol％FECL3的FECL2（TMS-SCIOPP）（TMS-SCIOPP）时，不仅在FECL2（TMS-SCIOPP）时进行了立体和化学选择性进行，而且还提供了1摩尔％的FECL3时，可以定量地提供所需的跳过。目前，尚未确认从SN2'反应得出的Allene化合物的形成。由铃木型耦合合成的跳过ENIN与TBAF反应，从而使高效转换为末端炔烃。此外，将源自α-烯醇酸衍生的烷基卤化物用作模型底物，以优化铁催化的库马达型耦合，然后进行脱甲基化反应。两种反应都没有异构化进行，从而给出了所需的三烯乌拉希尔类似物。将来，根据这些优化条件将实现天然三烯乌什醇的合成。

项目成果

有機アルミニウム反応剤を用いた鉄触媒アルキル-アルキルカップリング

使用有机铝反应物的铁催化烷基-烷基偶联

• 发表时间: 2017
• 作者: Agata;R.; Kawamura;S.; Nakamura;M.
• 通讯作者: M.

Iron Fluoride/NHC-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Aryl Chlorides with Grignard Reagents and Its Mechanistic Study by XAFS Analysis

氟化铁/NHC催化芳基氯与格氏试剂的交叉偶联反应及其XAFS分析机理研究

• 发表时间: 2016
• 作者: Ryosuke Agata;Takahiro Iwamoto;Hikaru Takaya;Masamaru Nakamura
• 通讯作者: Masamaru Nakamura