５－２

助成番号 180144
研 究 成 果 報 告 書

研究テーマ（和文） ＡＢ

人工イオノフォアを指向した光学活性ポリエーテル化合物の創製及び不斉触媒反応の開発

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Design of Chiral Polyethers as Artificial Ionophore and Development of Enantioselective
Transformation of Chiral Polyether Catalyst

研究氏
代表名者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）モリヤマ

名）カツヒコ

研究期間 Ｂ

２０１８ ～ ２０１９ 年

漢字 ＣＢ

森山克彦

報告年度 ＹR

２０１９Katsuhiko

研究機関名

千葉大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ Moriyama

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

年

森山克彦 千葉大学・准教授

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
機能性有機分子化合物において、生体膜内でイオンの透過性を増加させる能力を持つ有機化合物であるイオノフォアは、医薬品の創製研究において重要な化合物群である。このイオノフォアの多くは、複数の光学活性な環状エーテルが精密に構築されている。イオノフォアを含むポリエーテル化合物は医薬品だけではなく、高分子材料や溶液中からのイオン輸送剤等、様々な機能性材料としても利用されているため、人類社会の未来を拓く機能性分子の創出においてポリエーテルの精密合成は重要である。本研究では、申請者が見出した独自の環状エーテル合成に基づいた様々な光学活性ポリエーテル化合物を合成し、本化合物の機能性を評価するため、不斉触媒の創製研究へと展(S,S)-Ts-DENEBOOH(5 mol%)開した。
ORu11HCO
H/EtN(5:2),
rt23RClN Ts
まず、臭化物イオンの酸化を利用したブロモエーテル R
224h2NRR
H化反応を鍵反応とした光学活性 2-ブロモメチル-5-置(S)-2Ph
1up to 99% yield
Ph
換テトラヒドロフラン誘導体の合成に成功した。即ち、
up to 98% ee(S,S)-Ts-DENEB
NaNO2 (10 mol%)
不飽和ケトン(1)を出発原料とし、光学活性ルテニウム
Mg(OTf)2 (20 mol%)Br
触媒による不斉還元を行なうことにより、光学活性不aq. HBr (1.2 equiv.)(S)-21飽和アルコール((S)-2)を高収率及び高エナンチオ選択R
O R2MeCN/CH2Cl2 (1:1), rt, 1 hUnder O23
的に得ることができた。さらに、この化合物を臭化物
up to dr = 79:21
イオンの酸化を利用したブロモエーテル化反応をさせup to 98% ee
図１ ： 光学活性2 -ブ ロ モ メ チル-5 -置換テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン の合成ることで、光学純度を損なうことなく光学活性 2-ブロモメチル-5-アリールテトラヒドロフラン誘導体(3)を得ることができた [Advanced Synthesis & Catalysis
2019, 361, 1147-1452 ]。
この光学活性 2-ブロモメチル-5-アリールテトラヒドロフラン誘導体(3)から様々な光学活性エーテル化合物(A–F)の合成を行い、図２に示す光学活性化合物を合成した。さらにこれらを不斉触媒とした様々な触媒的不斉反応を検討した結果、満足のいく結果は得られなかった。その中でも、触媒 E を用いたシクロヘキサノン(4)及び-ニトロスチレン(5)のエナンチオ選
択的 Michael 反応において、72:28 のジアステレオ選択性及び 22% ee のエナンチオ選択性で目的の生成物(6)を得ることができた（図３）。精密有機合成において、エーテル基は、反応場を制御することが困難と言われている中、本反応はエナンチオ選択性を示した初めての例である。今後は、本結果を基に、エナンチオ選択的反応に有用な光学活性ポリエーテルの創製を検討する。
キーワード ＦＡ

不斉反応

不斉有機触媒

ポリエーテル（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -臭素

発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ

Bromoetherification of Alkenyl Alcohols by Aerobic Oxidation of Bromide: Asymmetric
Synthesis of 2-Bromomethyl 5-Substituted Tetrahydrofurans

著者名 ＧＡ

Akihiko Tomizuka, 雑誌名 ＧＣ
KatsuhikoMoriyama
1147～1452
発行年 ＧＥ

雑誌

ページ ＧＦ

Advanced Synthesis & Catalysis
201

9

巻号 ＧＤ

361

論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ
著者名 ＨＡ

図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺ
Organic ionophore is a compound containing diversiform ethers, and a design of that is important forpharmaceutical science and material science. We focused synthesis of chiral poly ethers by fine organic
synthesis, subsequently development of chiral catalyst based on poly ethers for enantioselective
transformation.
We have developed an asymmetric synthesis of 2-substituted‐5‐bromomethyl tetrahydrofurans via thechiral‐ruthenium‐catalyzed transfer hydrogenation of alkenyl 3‐butenyl ketones, followed by thebromoetherification by the aerobic oxidation of bromide. This method controls the chemoselectivity of thesubstrates to give desired products with high stereoselectivity. Furthermore, the development of anasymmetric synthesis of chiral poly ethers from chiral 2-substituted‐5‐bromomethyl tetrahydrofurans wassucceeded. Unfortunately, various enantioselective transformations using chiral poly ether catalyst did notproceed to obtain the corresponding chiral products. Among them, enantioselective Michael reaction ofcyclohexanone with -nitrostyrene using chiral secondary amine bearing tetrahydrofuanyl skeleton
provided the desired product with 72:28 diastereo ratio and 22% ee enantioselectivity.

- 2 -