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Fill‑‑111111111111﹂n o
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8
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駒
市g n o
v J
S A
. ︐ ︐ n u
p d t ︐ ︐ C
F
‑M 乏 h 歩
o
心
c o 仇れ OTS'N~
Ph件¥グジ¥C0
2Et Dienamide 1 quant Imidicacid 2‑Piperidinone 3
Figure 5
剛5
ジエンアミドの不斉ルイス駿環化反応5
・8
ル イ ス 酸 に よ る ア ザ 環 化 反 応 の 反 応 条 件 検 討5
・フェニノレジエンアミド1
の熱環化反応は、100 0
C
ではほとんど進行しないことが確認されてい る( T a b l e5
剛1
,e n t r y 1 )
。そこで、1
において種々のノレイス酸を過剰最用い、 トノレエン中1000 C
で加 熱し反応の進行を検討した( T a b l e5
剛5 ) 0SnC14
,Y(uT
弘、Sc(uTf
)s,を用いたが生成物がわずかに得 られるのみであり( E n t r i e s1
・3 )
、AIMe3
を用いた場合は原料回収となった( E n t r y4 )
。ノレイス酸性の 強いAICb
では基質が分解した( E n t r y5 )
。一方T i C 1 4
を用いたところ、69%
の望む化合物3
と12%
のオレブインの位置異性体
34
が混合物として得られた( E n t r y6 )
。この異性体34
は、望む環化生 成物3
のアミドにさらにT i
が配位しエノラートとなり、後処理の際に生成したと考えられる。こ の結果から、次にTi
を中心金痛としたルイス酸であるT i C 1 4
、T i C l z ( u
1Prh
、Ti(u
1P r ) 4
を用い環化 反応を検討した。異性体34
の生成を防ぐことを目的とし、T i C 1 4
を用い60
0C
で作用させたが、異 性体34
のみが得られた( E n t r y7 )
。一方、室温では反応しなかった( E n t r y8 ) 0 T i C l z ( u
1Prh
を用い100 0
C
で1 5
時間反応させた結果、望む3
のみが65%
の収率で得られた( E n t r y9 ) 0 Ti(u
1P r ) 4
を用 い1000 C
で6
時間反応すると、l P r
エステルへ置き換わり環化した3 '
および、ジエンアミドl '
がそ れぞれ66%
,34%
と収率よく得られた( E n t r y 1 0 )
。以上の結果を基に、3
が選択的に得られたT i C l z ( u
1P r ) 2
を用いて検討した。T i C l z ( u
1Prh
触媒量用い100 0
C
で加熱したが、24
時間後も反応が 完結しなかった( E n t r y1 1 ) 0 T i C l z ( u
1Prh
を2
等量用い1 5
時間加熱することで、完全に反応が完結 することが判明した( E n t r y1 2 )
。問
67
司Table 5
・5
ルイス酸の検討1ph
、
J、 )
、C02Et
Entry Lewis acid eqUl弘 SnCI4 excess 2 Y(OT丹3 excess 3 Sc(OT丹3 excess 4 A1Me3 excess 5 AICI3 excess 6 τiCI4 excess 7 TiCI4 excess 8 TiCI4 excess 9 TiCI2(O'Prh excess
10 Ti(O'Pr)4 excess 11 TiCI2(OiPrh 0.1 12 TiCI2(OiPrh 2.0
; 心
CO2'PrLewisAcid
Temp Time 1000C 1000C 1000C 1000C 1000C 1000C 600C
吋
1000C
1000C 1000C 1000C
O TS'Nー 。
ヘ
5h 5h 1 h 5h 1 h 1 h 21 h 21 h 15 h
6h 24 h 15 h
Ph' 、 叫 戸 、CO2'Pr 3・
花 Ph
、 目 、 川 、 )
、C02Et 1P
除 h'
、
‑Nl
J
、~
、C02Et + pLh、〆Nl¥守人n 、/n 、
C02Et3 34
Result trace trace trace No Reaction
decomposition
69% 12%
47% 23%
No Reaction
65%
1・34% 3・66%
mixture of 1 and 3 65%
以上の検討からルイス酸を用いたアザ環化反応に成功し、
T i C l z ( O l P r h
を2
等最用い、 トルエン 中100
0C
で加熱することで2 ‑
ピペリジノンを選択的に合成できることを見いだした。5
・9
キ ラ ル ル イ ス 酸 に よ る 不 斉 環 化 の 検 討確立した条件を基に、キラル配位子を持つルイス駿によるキラルピペリジノンへの環化反応を検 討した。すなわち、
2
等量のT i C l z ( O l P r h
と2
等量のキラノレジオール4から配イ立子交換によりキラル ルイス酸TiClz(OR*h
を形成し、これを用いジエンアミドの不斉環化を行いキラルピペリジノンを 得るというものであるえ種々のキラルジオ…ノレを用い不斉環化反応を検討した
( T a b l e5 ‑6 )
。方法としては、2
等量のキラ ルジオールと2
等量のT i C l z ( O l P r h
とをモレキュラーシ…ブス4A
存在下窓温で30
分撹祥した後、ジエンアミドを加え
100
0C
で原料が消失するまで加熱した。得られた3
の不斉収率は、キラルカ ラム(DAICELC h i r a l c e l OD‑H)
を用いたHPLC
により決定しているO まず1
,2
欄ジオールを検討し た。1
,4 ‑
ジベンジルスレイトーノレ35
6、酒石酸ジエチル36
を用いた場合はそれぞれ80%
,90%
と収 率よく目的物が得られたものの、ほとんど不斉は誘起されなかった( E n t r i e s1 and 2 )
。シクロベン タンジオール37
7やα "
ピネンから誘導した38
の環状1
,2
・ジオールを用いた場合は、それぞれ15%ee
,14%ee
の不斉収率で目的物が得られた( E n t r i e s3 and 4 )
。このことから、キラルノレイス酸 を用いることで、ジエンアミドの不斉環化が実現された。次に不斉収率の向上を目的とし、ヒド口ベ ンゾイン39
,ジシクロヘキシルジオール40
を用いたところそれぞれ93%
,61%
の収率で環化化合 物が得られ、18%ee
,23%ee
と不斉が誘起された( E n t r i e s5 and 6 )
。このことから嵩高い1
,2
幡ジオり嵩高いベンジノレ化合物
42
は74%
と収率は向上したものの、不斉収率は4%ee
と非常に低くなっ た。そこで次に大きく異なるジオールとして1.3
・ジオールで、ある43
8を用いた。その結果収率42%
、 不 斉 収 率11%ee
と ほ と ん ど 不 斉 は 誘 起 さ れ な か っ た 。 次 に 不 斉 触 媒 と し て よ く 用 い ら れ る( R ) ‑BINOL 44
および(R)‑VANOL45
を用いたところ、それぞれ収率47%
,67%
、不斉収率9%ee
,2%ee
で目的物が得られ、不斉はほとんど誘起されなかった。同じく不斉触媒としてよく用いられる
1
,4 ‑
ジオールで、ある( 8
,8 )
ー(+)‑TADDOL47
を用いたところ、収率55%
、不斉収率31%ee
で目的 物が得られ、これは最もよい不斉収率であった。2‑Nap‑TADDOL48
9では自的物がジオーノレと混 合物で得られたため収率は不明だが、不斉収率は28%ee
となりTADDOL
に比べると若子低下し た。サレン49
は22
時間と長時間必要としたが、77%
の収率で目的物が得られ、不斉収率も31%ee
と
TADDOL
と間程度のよい不斉収率であった。以上のように、まだ低い不斉収率ではあるが、キラノレルイス酸による不斉環化反応に成功した。
さらなる不斉収率の向上に向け検討中である。
Table 5
・6
キラルT i
ノレイス酸o TiCI2(OIPr)z (2.0)
Ts ~ ̲ ̲)l Chiral diol (2.0) '~. ~ 附 4A Ph"'‑ ミ,/ 'COっEt
ー toluene
1000C
O Ts、
N ^ 、
Ph~グ\C02Et
3 a) ee was determined by Chiral HPLC entry Chiral diol time Result ee I%a entry Chiral diol time Result ee/%a
Q
1 4 8 4 H H P山
認 さ 〔 : :
28.0 h 80% O9
kH P
B ' U H
︐I
o
ノF¥
令 ︒
﹀
H 4
︑
γ‑ O
hH p a
6.0 h 42% 11
2
2 3 1 :
310 24.0 h 47% 9 51.0 h 90%
3
ぜ
O H 7 h 15 (R)・BINOL4411 7.0 h 67% 2
4
α
1412
13
(S,S)・2・Nap‑TADDOL48
4,5 h 55% 31 31.0 h 60%
38
5
EON
P o :
235.5 h 28 6.0 h 93% 18
77% 31 11.0 h 61%
6
7
立
OH 52% 258
訴 N O
h 74% 4開
69
聞か
10結語
以上の様に
N‑
スノレホニルジエンアミドは熱により6
・endo
型環化を起こす事が判明した( F i g u r e 5
・6 )
。これは、アミド型からイミド酸型へ互変異性することにより生じるアザトリエンの6 π
ーアザ 電子環状反応と予想され、 C5位における一般性を確認するとともに、カルボニル基を有する基質 では5 ‑ e x o
環化を優先することが明らかとなった。また、アミドの N位置換基はその電子吸引基に より N Hの酸性皮を上げることで、反応を促進していることが確認された。これは、アミドとイミド酸型との平衡を起こしやすくするためと考察している。さらに、これまでに報告されてきたアザ 電子環状反応と伺様に、 C3位エステル慕による置換基促進効果が確認された。また、キラルジオ ールから調製される不斉ルイス酸を用いたジエンアミドの不斉環化にも成功した。これについては まだ不斉収率は低いものの、さらに検討することで
P d ( O )
を用いた不斉環化反応と同様に、有用な キラルゼペリジノン合成法として発展する可能性がある。Pd,仰AsymmetricCyclization
I
0〆H 1̲ .Pd 1 2(dbahI
Ts~~人t-'a (S)・BINAP...I
~/ T I 、
1 Ph' ' V ' 、CO?Et1 ¥
t o l u e n e ¥
1000C,3 h ¥
86%,81%ee