博 士 （ 生 命 科 学 ） 五十 嵐 絵里
学 位 論 文 題 名ジルコノセン錯体を用いたオリゴェン類の合成およびその新規環化反応の開発
学位論文内容の要旨
1．璽窪cD
賀量
遷移金属を用いたアルキンの多量化反応については、種々の金属触媒を用いた多くの反応系が報告されている。生成物は多くの場合、ベンゼンやシクロオクタテトラエンといった環状化合物であり、優れた収率・選択性で進行することが分かっている。こうした環状多量化の報告が数多く存在する一方、オリゴェン誘導体を生成物とする直鎖状多量化についての報
告は非常に少ない1）。
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当研究室では、ジルコノセン錯体を用いたアルキンの選択的カップリング法を用い、直鎖状オリゴェン誘導体の高選択的合成を報告している。そこで、こうしたジルコノセン錯体による選択的カップリング法を応用することで、アルキンの高選択的な直鎖状多量化反応を開発することができるのではないかと考え、研究に着手した。
2． 三 種 ま た Lま 四 種 堕 墨 塑 る ア ル キ ン 墾 厘 牲 と k塗 直 鎖 迭 空 塑 窒 三 Z類 堕 金 pk i
我々の研究室では以前、3分子のアルキンを用いたベンゼン誘導体の合成反応が、直鎖状トリエン骨格を持つ中間体を経由することを明らかにしている。そこで、この直鎖状中間体の環化 反応 を抑 制す るこ とで、直鎖状オリゴェン誘導体の合成が 可能となると考えた。
まず、当研究室で開発した方法を用いてジルコナシクロペンタジェンを調製した(Scheme1）。ジフェニルアセチレンおよび3．ヘキシンから調製した非対称なジルコナシクロベンタジ
エン1aに、NCSを加え室 温で1時間攪拌した後、一価 塩化銅存在下、第3のアルキ ンとしてアセチレンジカルボン酸ジメチル(DMAD)を加えて攪拌したところ、トリエン2aを単一の生成物として選択的に得ることに成功した。また本反応は種☆の置換基を持っアルキンを基質 とし て 用 い て も そ れ ぞ れ 高 収率 、 高 選 択 的に 進む ことが 分か った 。
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succinimide1a2a、 68％

Scheme1
また、本反応の中間体として生成するトリエニル銅錯体に対しさらに第4のアルキンを加― 1470―

える こ とで 、4種の 異な るア ルキ ン から なる 直鎖 状テ ト ラエ ン誘 導体 を得るこ とにも成功した。

当研 究 室で はす でに 、非 対 称ジ…

ル コナ シ クロ ペン タジ エン の 位置
選 択的 ハ ロゲ ン化 反応 を開 発 して

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襯21H．

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いる5）。本反応においては、2種の…

ジ ル コ ニ ウ ム ー 炭 素 結 合 を持 つ1

Scheme2の よう な ジル コナ シク ロペ ン タジエン をモ ノハ ロゲ ン 化することで 、アルキル置換側にハロゲ ンの導入されたモノハロジェ ン3を選 択的 に得 るこ と がで きる (Scheme2） 。こ こで、ジエンの 両末端それぞれに対して望 みの
選択 性で ハロ ゲン 化 を行 うこ とを 目 的と して 、ジ ルコ ナ シク ロペ ンタ ジェン1からのモ ノハ
ロジ エン 4の 選択 的合 成を 行 うこ とと した 。
置 換基 とし てア ル キル 基お よび ア リー ル基 を有する非対称 なジルコナシクロペンタジ ェン1に、 酢 酸を 加え 攪拌 を行った。 この後、一価塩化銅存在下、 ヨウ素を加え攪拌を行った ところ 、 高 い 収 率 お よ び 位 置 選 択 性 で 目 的 と す る ヨ ー ド ジ ェ ン 4を 与 え る こ と が 分 か っ た。

分 子 内 オ レ フ イン に対 する カ ルポ メタ ル化
反 応は 、通常安 定な一級アルキルメタルを与 える exo型 で 進行 する (Scheme3） 。単純なへプ テCl一Cr
LI○ニ ル リ チ ウ ム の 分子 内カ ルボ リ チオ 化は もっぱ ら6・ exo型 で進 行し 六員 環 生成物を与え 、not formed

LitLI ‑7

7． en do型の 生成物である七員環は全く生成しScheme 3ない。

当 研究 室で は、 分 子内 に共 役ジ ェン 構 造を 導入し立 体を規定することで、中員環 構造の構築が 可能 とな るこ と を見 出し てい る。 そ こで 、共役ジ ェン構造を導入した基質を用 いれぱ、分子 内カ ルボ リチ オ 化反 応に おい て、 通 常は 生成しな い七員環化合物が得られると 考えた。

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ジ ルコ ナシ クロ ペ ンタ ジェ ン1aに 対要舗

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して 位置 選択 的な ハ ロゲ ン化 を行 っ た
川一巴

のちこれに一価塩化銅存在 下、塩化アリルを加えることで、分子内 にジェン構造を持 っブ ロモ ヘプ タ トリ エン 5aを 合 成することができた。この基 質5aに対し、THF中 に て t‑BuLiを 加 え 攪 拌 を 行 っT
H
F. ‑78 0C.1h

たところ、リチウム．ハロ ゲン交換のの6a‑LI
Scheme 4

ち分子内カルボリチオ化反 応が進行し、中 間 体 6:Liを 経 て 七 員 環 6を 得る ことができた。

1) Kanno, K.; Igarashi, E.; Zhou, L.; Nakajima, K.; Takahashi, T. J Am. Chem. Soc. 2008, 130, 56242) Igarashi, E.; Ren, S.; Kanno, K.; Takahashi, T. Chem. Lett. 2010, 39, 350.

学位論 文審査の要旨
主査
副査
副査
副査

教授

高橋保教授

佐藤美洋准教授

小 笠原

正道准教授

齋藤望

学 位 論 文 題 名ジ ルコノセ ン錯体を 用いた オリゴェ ン類の合成およびその新 規環化 反応の開発
五十 嵐さん は序論 と本論 （第一章 から第 三章） の4つの 章から なる博士論文を提出している。
まず序論では、アルキンの多量化反応の背景につしゝて述べてしゝる。アルキンの環状多量化反応が数多く報告されているーフ亨、直鎖状多量化反応につしゝての報告は非常に限られていること、また、メタラサイクル、特にジルコナサイクルを用いた方法論が、直鎖状多量化反応の選択性を制御するために有効であることについて論じている。
第一章では、ジルコノセン錯体を用いたアルキンの選択的カップリング反応による直鎖状トルェン・ テトラ エン誘導 体の合成について述べた。ジルコノセン錯体を用いることによルアルキン2分子を 選択的 にカップ リング し、ジ ルコナ サイクルを形成する。ここに第3、第4のアルキンを順に加え ること で、3種 あるいは 4種の異 なるア ルキンから直鎖状トリエンあるいはテトラェン誘導体を高選択的に合成することに成功した。
第二 章では 、非対 称ジルコナサイクルの位置選択的官能基化反応について述ぺた。2種の異なるアルキンをカップリングして得られる非対称ジルコナシクロベンタジェンを非対称なジエンユニットとみなし、これを位置選択的にモノハ口ゲン化することに成功した。本手法の開発により、非対称ジ エン骨 格が持つ 2種類の末端炭素に対して、そのどちらにでも望みの選択陸でハ口ゲン化を行うことが可能となった。
第三章では、ルチオヘプ夕卜リェン誘導体の分子内7‑endo‑tr jg型環化反応について述べた。オリゴ ェン構 造を持つ 基質を用いることで、通常もっぱらexo型で進行する分子内カルポリチオ化反応を、7‑endo型で進行させることに成功した。第一章・第二章で開発した手法を用しゝることでブ口モヘプタトルェン誘導体を合成し、これにアルキルリチウム試薬を加えることでシクロヘプタジエン誘導体を合成した。
このように五十嵐さんはアルキン類をジルコノセン上に固定し、これを利用して初めて異なるアルキン類を用いて鎖状のトリェン、テトラエンに展開するとともに生成したトリエン類から新しい7員環 合成法 を開発 するなど、博士論文として十分な内容の化学を展開しており、博士号に授与するにふさわしいと判断される。

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