小員環の特性を活用した生理活性物質及び機能性分子の合成

利用小环特性合成生理活性物质和功能分子

基本信息

批准号：
14J07573
负责人：
有地法人
金额：
$ 1.6万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07573/
关键词：
小員環シクロブテン面性不斉不斉記憶

项目摘要

昨年度、小員環を有するステロイド誘導体の合成研究において、縮環シクロブテンの環拡大反応という予期せぬ化学反応を見出した。この反応は、縮環シクロブテンの熱的電子環状反応によって生成する単離不可能なcis,trans-シクロアルカジエン短寿命中間体を経由することが示唆されたが、今年度はその面性不斉という興味深い性質に着目することで、その存在を実験的に証明することに成功した。具体的には、光学活性な縮環シクロブテンを調製し、生成物である中員環縮環インドリンに不斉が転写されるかどうかを詳細に調べた。その結果、8員環短寿命中間体を生じる基質では、不斉が完全に生成物へと転写されたのに対し、9員環中間体を生じる基質では、不斉は全く転写されなかった。この結果は、trans-シクロアルケンのラセミ化半減期が環の員数に大きく依存することに一致する。またsp2炭素や酸素原子が基質の環内に含まれると、短寿命中間体の立体的安定性が高まり、ラセミ化の度合いが軽減された。さらには、テトラジンを用いたDiels-Alder反応によって短寿命中間体を捕捉することにも成功し、この反応においても不斉転写を確認することができた。結果的に本反応は、中間体の面性不斉を介する不斉記憶という非常に珍しい例となり、有機合成だけでなく分子不斉化学の観点からも意義深い結果が得られたと言える。今後、面性不斉短寿命中間体を経由した反応のさらなる発展が期待される。

去年，我们在小环类固醇衍生物的合成研究中，发现了一种意想不到的化学反应，称为稠合环丁烯的扩环反应。有人认为，该反应是通过稠合环丁烯的热电环反应产生的短寿命的非孤立顺式，反式环二烯中间体发生的，但今年我们通过关注该反应研究了该反应的平面不对称性质。有趣的性质，我们成功地通过实验证明了它的存在。具体来说，我们制备了一种光学活性的稠环环丁烯，并详细研究了手性是否转移到产物（中元环稠合二氢吲哚）上。结果，不对称性完全转移到产生短寿命8元环中间体的底物的产物上，而不对称性没有转移到产生9元环中间体的底物上。该结果与反式环烯烃的外消旋半衰期高度依赖于环成员的数量是一致的。此外，当底物环中包含sp2碳或氧原子时，短寿命中间体的空间稳定性增加并且外消旋化程度降低。此外，我们使用四嗪通过狄尔斯-阿尔德反应成功捕获了短寿命中间体，并且我们也能够确认该反应中的不对称转录。因此，该反应是中间体平面手性介导的不对称记忆的极其罕见的例子，可以说不仅从有机合成的角度，而且从分子不对称化学的角度都获得了重要的结果。。未来，预计通过平面不对称短寿命中间体的反应将得到进一步发展。