ホモアリルエーテルの製造方法
【課題】１価のインジウムを触媒として用いてアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法を提供する。
【解決手段】式(1)
（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）で表され、ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法であって、アセタールに対し１〜５０mol%のＩｎＯＴｆを触媒として用いる。
【解決手段】式(1)
（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）で表され、ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法であって、アセタールに対し１〜５０mol%のＩｎＯＴｆを触媒として用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アセタールは、糖類合成への応用を含む有機合成において有用な合成中間体であり、様々な求核剤とのカップリングによって炭素−炭素結合を形成する。アセタールに用いる有効な求核剤としては、シリルエノールエーテル、ビニルエーテル、オレフィン、シアン化合物、アリル化試薬などがある。
また、アセタールのアリル化によって生成するホモアリルエーテルは、水酸基の保護基として多段階の有機合成における重要なビルディングブロックとなる。但し、アセタールのアリル化方法は数少なく、有毒性、腐食性、基質の制限性、触媒使用量などの点で様々な問題がある。
【０００３】
アセタールのアリル化反応については多数報告されており、それらは大きく、（１）アリルシランを用いる反応（細見−桜井反応）、（２）アリルホウ素を用いる反応、（３）臭化アリルを用いる反応（バービアー反応）、に分けられる。
【０００４】
アリルシランを用いる反応は、アセタールのアリル化反応では最も研究されている方法であり、さらに、(i) 化学量論量のルイス酸を用いるもの、(ii) 触媒量のルイス酸を用いるもの、(iii) ブレンステッド酸を用いるもの、がある。
化学量論量のルイス酸としては、マイクロ波を用いた反応系での臭化銅（I）（CuBr）（非特許文献１参照）、四塩化チタニウム（TiCl4）（非特許文献２参照）、三塩化アルミニウム（AlCl3）又は三塩化ホウ素−ジエチルエーテル（BF3−OEt2）（非特許文献３参照）が挙げられる。
触媒量のルイス酸としては、塩化ニオブ（V）―過塩素酸銀（I）（NbCl5−AgClO4）（非特許文献４参照）、三臭化アルミニウム−臭化銅（AlBr3−CuBr）（非特許文献５参照）、二座の有機アルミニウム化合物（非特許文献６参照）、三塩化鉄（FeCl3）（非特許文献７参照）、トリメチルシリルトリフラート（TMSOTF）（非特許文献８，９参照）、ビスマス（III）トリフラート（Bi(OTf)3）（非特許文献１０参照）、スカンジウム（III）トリフラート（Sc(OTf)3）（非特許文献１１参照）、トリメチルシリルビス（フルオロスルホニル）イミド（TMSN(SO2F)2）（非特許文献１２参照）、モンモリロナイト（非特許文献１３参照）、過塩素酸トリチル又は
ジフェニルボリルトリフラート（非特許文献１４参照）、トリメチルシリルヨウ化物（非特許文献１５参照）、トルエンスルホン酸鉄（III）（Fe(OTs)3）（非特許文献１６参照）が挙げられる。
ブレンステッド酸としては、2,4-ジニトロベンゼンスルホン酸(DNBA) （非特許文献１７参照）が挙げられる。
【０００５】
アリルホウ素としては、ブチルリチウム（BuLi）（ルイス塩基、１等量）で活性化されたトリアリルボランとTMSOTf（ルイス酸、＞１等量）（非特許文献１８参照）や、アリルー９−BBNと四塩化チタニウム（TiCl4）（非特許文献１９参照）が挙げられる。
【０００６】
臭化アリルを用いる反応としては、バービアー反応（非特許文献２０参照）が挙げられる。
なお、本発明者らはすでに、インジウム（I）触媒により活性化されたピナコリルアリルボロネートを用いた、ケトンやN-ベンゾイルヒドラゾンのアリル化反応を報告している（非特許文献２１〜２３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】M. E. Jung, A. Maderna, J. Org. Chem. 2004, 69, 7755-7757.
【非特許文献２】A. Hosomi, E. Masahiko, H. Sakurai, Chem. Lett. 1976, 941-942.
【非特許文献３】A. Hosomi, M. Endo, H. Sakurai, Chem. Lett. 1978, 499-500.
【非特許文献４】S. Arai, Y. Sudo, A. Nishida, Tetrahedron 2005, 61, 4639-4642.
【非特許文献５】M. E. Jung, A. Maderna, Tetrahedron Lett. 2004, 45, 5301-5304.
【非特許文献６】T. Ooi, M. Takahashi, M. Yamada, E. Tayama, K. Omoto, K. Maruoka, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1150-1160.
【非特許文献７】T. Watahiki, Y. Akabane, S. Mori, T. Oriyama, Org. Lett. 2003, 5, 3045-3048.
【非特許文献８】H. M. Zerth, N. M. Leonard, R. S. Mohan, Org. Lett. 2003, 5, 55-57.
【非特許文献９】T. Tsunoda, M. Suzuki, R. Noyori, Tetrahedron Lett. 1980, 21, 71-74.
【非特許文献１０】L. C. Wieland, H. B. Zerth, R. S. Mohan, Tetrahedron Lett. 2002, 43, 4597-4600.
【非特許文献１１】J. S. Yadav, B. V. S. Reddy, P. Srihari, Synlett 2001, 673-675.
【非特許文献１２】A. Trehan, A. Vij, M. Walia, G. Kaur, R. D. Verma, S. Trehan, Tetrahedron Lett. 1993, 34, 7335-7338.
【非特許文献１３】M. Kawai, M. Onaka, Y. Izumi, Chem. Lett. 1986, 381-384.
【非特許文献１４】T. Mukaiyama, H. Nagaoka, M. Murakami, M. Ohshima, Chem. Lett. 1985, 977-980.
【非特許文献１５】H. Sakurai, K. Sasaki, A. Hosomi, Tetrahedron Lett. 1981, 22, 745-748.
【非特許文献１６】M. J. Spafford, E. D. Anderson, J. R. Lacey, A. C. Palma, R. S. Mohan, Tetrahedron. Lett. 2007, 48, 8665-8667.
【非特許文献１７】D. Kampen, B. List, Synlett 2006, 2589-2592.
【非特許文献１８】R. Hunter, G. D. Tomlinson, Tetrahedron Lett. 1989, 30, 2013-2016; R. Hunter, J. P. Michael, G. D. Tomlinson, Tetrahedron 1994, 50, 871-888.
【非特許文献１９】Y. Yamamoto, S. Nishii, J. Yamada, J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 7116-7117.
【非特許文献２０】H. Tanaka, S. Yamashita, Y. Ikemoto, S. Torii, Tetrahedron Lett. 1988, 29, 1721-1724.
【非特許文献２１】For our earlier work related to indium(I) catalysis: (a) U. Schneider, S. Kobayashi, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5909-5912.
【非特許文献２２】U. Schneider, I-H. Chen, S. Kobayashi, Org. Lett. 2008, 10, 737-740.
【非特許文献２３】S. Kobayashi, H. Konishi, U. Schneider, Chem. Commun. 2008, 46, 2313-2315.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、上記したようにインジウム（I）触媒がケトンやN-ベンゾイルヒドラゾンのアリル化反応に有効であることから、インジウム（I）触媒をアセタールのアリル化反応に適用することを試み、本発明に至った。
従って、本発明は、１価のインジウムを触媒として用いてアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究した結果、１価のインジウム触媒としてＩｎＯＴｆを用い、さらにホウ素を含むアリル化剤を用いることにより、触媒量のインジウムでアリル化反応が進行することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明のホモアリルエーテルの製造方法は、ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法であって、前記アセタールに対し１〜５０mol%のＩｎＯＴｆを触媒として用いる。
【００１１】
前記アリル化剤は、式(1)
【化１】
（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）で表されることが好ましい。
前記アリル化剤は、式(2)
【化２】
（式中、Ｒ２は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基）で表されるピコナールアリルボレートであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、触媒量の１価インジウムを用いてアセタールをアリル化することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、１価のインジウム触媒としてＩｎＯＴｆの存在下、ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するものである。
ホウ素を含むアリル化剤としては、以下の式(1)
【化１】
に示すアリルボロネート（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）が挙げられる。
Ｒ１は好ましくは水素原子又はメチル基である。
特に、アリル化剤として、式(2)
【化２】
で表されるピコナールアリルボレート（式中、Ｒ２は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基）を用いることが好ましい。
Ｒ２は好ましくは水素原子又はメチル基である。
【００１４】
ＩｎＯＴｆ中の一価のインジウムが、ホウ素原子と置換する（トランスメタル化）ことで高活性なアリルインジウムが生成するか、又はインジウムがホウ素原子に配位することでアリルボロネートの活性が向上すると考えられる。
【００１５】
アセタールとしては、特に制限されず、例えば、ベンズアルデヒドジメチルアセタール、３?フェニルプロパナールジメチルアセタールを用いることができる。又、ケタールを用いてもよい。
【００１６】
アセタールのアリル化の触媒として、アセタールに対し１〜５０mol%の１価のインジウムを用いる。アセタールに対するインジウムの量は、好ましくは１〜２０mol%、より好ましくは５〜２０mol%である。
１価のインジウムとしてはＩｎＯＴｆを用いる。溶媒としては、トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフランを例示することができる。水中では１価のインジウムは不安定で、ゼロ価や３価のインジウムを生じるので、水は溶媒として好ましくない。
【００１７】
本発明において、反応系の溶媒中の各成分の濃度はそれぞれ0.01〜5mol/lであることが好ましい。
この反応の温度は、好ましくは-78〜60℃である。
この反応時間は、数分〜数１０時間程度である。
この反応系には上記成分のほか、適宜、触媒等の公知の添加剤を添加してもよい。
【００１８】
本発明の製造方法によって得られる生成物としては、種々の二級又は三級ホモアリルエーテルが挙げられ、具体的には、１-（１-メトキシブテ-２-ニル）ベンゼン、１-アリル-１-メトキシシクロヘキサンを例示することができる。
生成物は、抽出、カラムクロマトグラフィー、蒸留、再結晶等の一般的精製法を利用して回収できる。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例にて本発明を例証するが本発明を限定することを意図するものではない。
【００２０】
なお、以下の各実施例において、特に記載しない限り、全ての溶媒とアセタールは使用前にアルゴン下で蒸留した。
インジウム触媒として、ヨウ化インジウム(I) (10mesh-beads or powdered form; 99.999%)はAldrich社の市販品,インジウム(I)トリフラート (powder)は文献の方法（C. L. B. Macdonald, A. M. Corrente, C. G. Andrews, A. Taylor, B. D. Ellis, Chem. Commun. 2004, 250-251.）により調製、インジウム(III)トリフラート (powder, 99+%)はAldrich社の市販品であり, さらなる精製を行わずに用いた。全ての反応操作は乾燥したガラス器具を用い、アルゴン下で行った。
【００２１】
又、生成物の同定は、以下のNMR,IR,マススペクトル、及びクロマトグラフィーを用いた。NMR スペクトルは日本電子製のJEOL JNM-ECX400 を用い CDCl3 もしくはDMSO-d6.中で測定し、テトラメチルシラン(TMS; δ = 0.00 ppm) 及び非重水素化DMSO シグナル (δ = 2.49 ppm) を 1H NMRの内部標準とした。また、次の非重水素化溶媒シグナル (CDCl3: δ = 77.00 ppm; DMSO-d6: δ = 39.50 ppm) を13C NMRの内部標準として用いた。IR スペクトルはJASCO FT/IR-610 を用いて測定した。ESI 高分解能マススペクトル(ESI-HRMS) はブルカダルトニクスBioTOF IIを用いて測定した。 カラムクロマトグラフィーはSilica gel 60 (Merck) を用い、分取用薄層クロマトグラフィーはWakogel B-5Fを用いて行った。
【００２２】
＜実施例１＞
＜種々のインジウム触媒による、ベンズアルデヒドジメチルアセタールのアリル化＞
アルゴン雰囲気下、加熱乾燥した5mLスクリュー管瓶に、表１に示す触媒を秤量し、ドライトルエン又はヘキサン（0.5-1M）、基質（アセタールまたはケタール1a、0.4-0.5mmol）、アリルボロネート（1.1-1.5等量）をシリンジを用いて注入した。表１に示す溶媒中で、室温で１６時間攪拌を行い反応させた。反応終了後、ジクロロメタン（2ml）で希釈し、炭酸カリウム水溶液（1M）で反応を停止した。ジクロロメタンを用いて有機層有機層を抽出する操作を３回繰り返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。ろ過後、減圧濃縮し、得られた粗製化合物を分取薄層クロマトグラフィーにより精製して、目的のホモアリルエーテル3aを得た。
反応式を式(3)
【化３】
に示す。
【００２３】
実施例１で得られた結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
表１より、インジウム（I）トリフラートを触媒として用いた実験例５、７，８の場合、アリル反応が進行し、目的物の収率は８０％以上となった。
一方、ヨウ化インジウムを用いた実験例１、４、及び触媒を加えなかった実験例２の場合、アリル化反応は進行しなかった。また、有効なルイス酸として知られるインジウム（III）トリフラートを触媒として用いた実験例３の場合、アリル反応の収率は１２％しか得られなかった。
又、インジウムを含まない触媒を用いた実験例６の場合も、アリル反応の収率は１７％しか得られなかった。
【００２６】
＜実施例２＞
＜ＩｎＯＴｆによる、アセタールのアリル化＞
アルゴン雰囲気下、加熱乾燥した5mLスクリュー管瓶に、インジウム（I）トリフラート（1−10mol%）を秤量し、ドライトルエン又はヘキサン（0.5-1M）、基質（アセタールまたはケタール1、0.4-0.5mmol）、アリルボロネート（1.1-1.5等量）をシリンジを用いて注入した。表２に示す溶媒中で、４５℃、かつ表２に示す時間攪拌を行い反応させた。反応終了後、ジクロロメタン（2ml）で希釈し、炭酸カリウム水溶液（1M）で反応を停止した。ジクロロメタンを用いて有機層有機層を抽出する操作を３回繰り返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した（表２の生成物3gの場合、塩化メチルの代わりに酢酸エチルを用いた）。ろ過後、減圧濃縮し、得られた粗製化合物を分取薄層クロマトグラフィーにより精製して、目的のホモアリルエーテル3を得た。
なお、分取薄層クロマトグラフィーによる精製の際の溶出液は、ヘキサン/エーテル = 9:1 〜 7:3のものを用いた。但し、生成物3ｇの場合は、溶出液のヘキサン/酢酸エチル＝7:3とした。又、生成物3k,3l,3m,3oの場合はカラムクロマトグラフィーで精製を行い、この際の溶出液は、ヘキサン/エーテル＝8:2とした。
又、生成物3lの収率は、ジアステレオマー（１：１）混合物の値である。
反応式を式(4)
【化４】
に示す。
【００２７】
実施例２で得られた結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】
表２より、アセタールとして、一個のヘテロ芳香族の例を含む芳香族アルデヒドの誘導体を用いた実験例１〜８の場合、アリル化反応は良好に進行した。
また、アセタールとして、脂肪族アルデヒドの誘導体を用いた実験例９〜１２の場合、高収率で生成物を得ることができた。さらに、実験例９〜１２と同じ反応条件下で、ケタールを用いた実験例１３〜１５の場合も、アリル化反応が進行し、目的の三級ホモアリルエーテルが得られた。
以上のように、ＩｎＯＴｆを触媒に用いることで、ヒドロキシ基、メトキシ基、クロロ基、ブロモ基、エステル、ニトロ基などを含むアセタールやケタールに対しても高い収率で目的物が得られることがわかった。さらに、インジウム（I）トリフラートが他のルイス酸触媒やブレンステッド酸触媒と比較し、より高い触媒能や選択性を示すことも判明した。
【００３０】
生成物3a〜3oの構造式、及び同定結果を以下に示す。合成したホモアリルエーテル 3a,3b,3c,3e,3f,3h,3i,3j,3k,3m,3o は既知化合物であり、文献値と一致した。ホモアリルエーテル3d,3g,3l,3n は未知化合物であることが判明した。
【００３１】
生成物3a
【化５】
無色液体(収率: 85%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.36-2.45 (m, 1H), 2.52-2.61 (m, 1H), 3.22 (s, 3H), 4.16 (dd, J = 5.2 Hz, J = 6.0 Hz, 1H), 4.99-5.09 (m, 2H), 5.70-5.83 (m, 1H), 7.25-7.38 (m, 5H).
【００３２】
生成物3b
【化６】
黄色い液体(収率:50%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.38-2.47 (m, 1H), 2.53-2.62 (m, 1H), 3.26 (s, 3H), 4.23 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1H), 5.00-5.07 (m, 2H), 5.68-5.80 (m, 1H), 7.54 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.15 (dd, J = 1.0 Hz, J = 7.6 Hz, 1H), 8.16 (d, J = 1.0 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.2, 57.0, 82.6, 117.9, 121.6, 122.6, 129.3, 132.7, 133.4, 144.0, 148.3.
【００３３】
生成物3c
【化７】
無色液体(収率: 95%). Colorless liquid; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.36-2.47 (m, 1H), 2.51-2.60 (m, 1H), 3.24 (s, 3H), 4.23 (dd, J = 6.0 Hz, J = 6.0 Hz, 1H), 5.01-5.08 (m, 2H), 5.68-5.82 (m, 1H), 7.46-7.56 (m, 4H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.4, 56.9, 83.0, 117.4, 123.3, 124.4, 124.5, 128.8, 129.9, 130.7 (J = 31.6 Hz), 134.0, 142.8.
【００３４】
生成物3d
【化８】
無色液体(収率: 94%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.36-2.45 (m, 1H), 2.51-2.60 (m, 1H), 3.23 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 4.23 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1H), 5.00-5.06 (m, 2H), 5.68-5.80 (m, 1H), 7.36 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 8.03 (d, J = 8.2 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.2, 52.0, 56.8, 83.1, 117.3, 126.6 (2C), 129.4, 129.6 (2C), 134.0, 146.9, 166.8.
【００３５】
生成物3e
【化９】
無色液体(収率: 94%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.32-2.41 (m, 1H), 2.46-2.57 (m, 1H), 3.20 (s, 3H), 4.13 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1H), 4.97-5.06 (m, 2H), 5.64-5.78 (m, 1H), 7.16 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.47 (d, J = 8.6 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.3, 56.6, 82.9, 117.2, 121.3, 128.3 (2C), 131.4 (2C), 134.1, 140.6.
【００３６】
生成物3f
【化１０】
無色液体(収率: 93%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.34-2.43 (m, 1H), 2.51-2.61 (m, 1H), 3.19 (s, 3H), 3.81 (s, 3H), 4.11 (dd, J = 6.4 Hz, J = 7.2 Hz, 1H), 4.98-5.08 (m, 2H), 5.68-5.81 (m, 1H), 6.89 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 8.4 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.4, 55.1, 56.3, 83.0, 113.6 (2C), 116.7, 127.8 (2C), 133.5, 134.8. 159.0.
【００３７】
生成物3g
【化１１】
無色液体(収率: 88%)薄い黄色液体; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.38-2.46 (m, 1H), 2.53-2.62 (m, 1H), 3.26 (s, 3H), 4.19 (dd, J = 6.0 Hz, J = 6.0 Hz, 1H), 5.00-5.09 (m, 2H), 5.69-5.81 (m, 1H), 6.33 (s, 1H), 6.77-6.84 (m, 2H), 6.92 (dd, J = 2.0 Hz, J = 2.4 Hz, 1H), 7.21 (t, J = 7.8 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.2, 56.5, 83.7, 112.8, 114.9, 117.2, 119.3, 129.6, 134.2, 142.9, 156.2.
【００３８】
生成物3h
【化１２】
無色液体(収率: 87%)。 薄い黄色液体; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.41-2.48 (m, 1H), 2.57-2.63 (m, 1H), 3.19 (s, 3H), 4.36 (dd, J = 6.4 Hz, J = 7.2 Hz, 1H), 4.94-5.04 (m, 2H), 5.66-5.75 (m, 1H), 6.87-6.91 (m, 2H), 7.20 (dd, J = 2.8 Hz, J = 3.6 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.5, 56.4, 78.9, 117.3, 124.9, 125.3, 126.2, 134.2, 145.3.
【００３９】
生成物3i
【化１３】
無色液体(収率: 79%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.17-2.32 (m, 2H), 2.70-2.86 (m, 2H), 3.36 (s, 3H), 3.41-3.51 (m, 1H), 5.05-5.11 (m, 2H), 5.79-5.92 (m, 1H), 7.18-7.31 (m, 5H).
【００４０】
生成物3j
【化１４】
無色液体(収率: 76%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.74-1.84 (m, 2H), 2.25-2.37 (m, 2H), 2.58-2.67 (m, 1H), 2.69-2.78 (m, 1H), 3.19-3.29 (m, 1H), 3.36 (s, 3H), 5.03-5.11 (m, 2H), 5.74-5.86 (m, 1H), 7.14-7.30 (m, 5H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 31.4, 35.2, 37.5, 56.5, 79.4, 117.0, 125.6, 128.2 (2C), 128.3 (2C), 134.5, 142.2.
【００４１】
生成物3k
【化１５】
無色液体(収率: 97%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 3H), 1.23-1.49 (m, 20H), 2.26 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 2H), 3.15-3.24 (m, 1H), 3.34 (s, 3H), 5.02-5.11 (m, 2H), 5.75-5.87 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 14.1, 22.6, 25.2, 29.3, 29.6 (2C), 29.7 (2C), 29.8, 31.9, 33.3, 37.7, 56.5, 80.4, 116.7, 135.0.
【００４２】
生成物3l
【化１６】
無色液体(収率: 69%; diastereoisomeric ratio 1:1); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 0.80-0.96 (m, 6H), 1.10-1.50 (m, 9H), 2.18-2.30 (m, 2H), 3.11-3.20 (m, 1H), 3.35 (s, 3H), 5.02-5.10 (m, 2H), 5.79-5.91 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 11.8 and 11.9 (diast), 14.1, 22.2, 23.1, 28.8, 29.7 and 29.9 (diast), 34.6 and 34.7 (diast), 41.6 and 41.7 (diast), 57.3 and 57.4 (diast), 82.7 and 82.8 (diast), 116.2, 136.1.
【００４３】
生成物3m
【化１７】
無色液体(収率: 71%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.52 (s, 3H), 2.46-2.60 (m, 2H),3.08 (s, 3H), 4.98-5.04 (m, 2H), 5.59-5.71 (m, 1H), 7.22-7.43 (m, 5H).
【００４４】
生成物3n
【化１８】
無色液体(収率: 88%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.11 (s, 3H), 1.41-1.51 (m, 4H), 1.71-1.81 (m, 2H), 2.24 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 3.18 (s, 3H), 3.54 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.99-5.10 (m, 2H), 5.73-5.85 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 20.6, 22.4, 32.9, 36.5, 42.0, 44.9, 48.8, 76.0, 117.4, 134.1.
【００４５】
生成物3o
【化１９】
無色液体(収率: 88%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.18-1.73 (m, 10H), 2.21 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 3.18 (s, 3H), 5.00-5.09 (m, 2H), 5.75-5.88 (m, 1H).
【００４６】
＜実施例３＞
＜α-メチルアリルボロネートを用いたアセタールのアリル化＞
アルゴン雰囲気下、加熱乾燥した5mLスクリュー管瓶に、インジウム（I）トリフラート（5mol%）を秤量し、ドライトルエン（1M）、基質（アセタールまたはケタール1、0.4-0.5mmol）、アリルボロネート（1.1等量）をシリンジを用いて注入した。室温で１６時間攪拌を行い反応させた。反応終了後、ジクロロメタン（2ml）で希釈し、炭酸カリウム水溶液（1M）で反応を停止した。ジクロロメタンを用いて有機層有機層を抽出する操作を３回繰り返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。ろ過後、減圧濃縮し、得られた粗製化合物を分取薄層クロマトグラフィーにより精製して、目的のホモアリルエーテル5aを得た。
なお、分取薄層クロマトグラフィーによる精製の際の溶出液は、ヘキサン/エーテル = 9:1 〜 7:3のものを用いた。
アリルエーテル5aの収率を計算したところ84％であった。なお、アリルエーテル5aの収率は、シン体：アンチ体＝１：１．８であった。
【００４７】
反応式を式(5)
【化２０】
に示す。
【００４８】
生成物5aは、通常のアリルホウ素求核剤の付加反応において得られるγ-付加体ではなく、α-付加体であったことから、本発明によれば、アリルボロネートを求核剤として用いるα-選択的付加反応を進行させることができることが判明した。
生成物5aの同定結果を以下に示す。生成物5aは既知化合物であり、文献値と一致した。
無色液体(収率: 84%; syn:anti = 1:1.8); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 0.84 (d, J = 6.8 Hz, 1H; syn), 1.05 (d, J = 6.8 Hz, 1H; anti), 2.49-2.56 (m, 2H), 3.19 (s, 3H; syn), 3.22 (s, 3H; anti), 3.92 (d, J = 7.2 Hz, 1H; syn), 3.96 (d, J = 6.8 Hz, 1H; anti), 4.89-4.95 (m, 2H; anti), 5.00-5.06 (m, 2H; syn), 5.62-5.72 (m, 1H; anti), 5.83-5.94 (m, 1H; syn), 7.22-7.37 (m, 5H).
【００４９】
以上のように、本発明によれば、インジウム（I）トリフラートを触媒に用いてアセタールのアリル化反応を高い収率で行うことができ、インジウム（I）トリフラートを触媒とする炭素―炭素結合形成反応としては従来なかったものである。また、アリルホウ素を用いたアセタールの触媒的なアリル化反応としても従来なかったものである。アセタールのアリル化反応は、糖類の合成への応用を含む有機合成へ適用可能である。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アセタールは、糖類合成への応用を含む有機合成において有用な合成中間体であり、様々な求核剤とのカップリングによって炭素−炭素結合を形成する。アセタールに用いる有効な求核剤としては、シリルエノールエーテル、ビニルエーテル、オレフィン、シアン化合物、アリル化試薬などがある。
また、アセタールのアリル化によって生成するホモアリルエーテルは、水酸基の保護基として多段階の有機合成における重要なビルディングブロックとなる。但し、アセタールのアリル化方法は数少なく、有毒性、腐食性、基質の制限性、触媒使用量などの点で様々な問題がある。
【０００３】
アセタールのアリル化反応については多数報告されており、それらは大きく、（１）アリルシランを用いる反応（細見−桜井反応）、（２）アリルホウ素を用いる反応、（３）臭化アリルを用いる反応（バービアー反応）、に分けられる。
【０００４】
アリルシランを用いる反応は、アセタールのアリル化反応では最も研究されている方法であり、さらに、(i) 化学量論量のルイス酸を用いるもの、(ii) 触媒量のルイス酸を用いるもの、(iii) ブレンステッド酸を用いるもの、がある。
化学量論量のルイス酸としては、マイクロ波を用いた反応系での臭化銅（I）（CuBr）（非特許文献１参照）、四塩化チタニウム（TiCl4）（非特許文献２参照）、三塩化アルミニウム（AlCl3）又は三塩化ホウ素−ジエチルエーテル（BF3−OEt2）（非特許文献３参照）が挙げられる。
触媒量のルイス酸としては、塩化ニオブ（V）―過塩素酸銀（I）（NbCl5−AgClO4）（非特許文献４参照）、三臭化アルミニウム−臭化銅（AlBr3−CuBr）（非特許文献５参照）、二座の有機アルミニウム化合物（非特許文献６参照）、三塩化鉄（FeCl3）（非特許文献７参照）、トリメチルシリルトリフラート（TMSOTF）（非特許文献８，９参照）、ビスマス（III）トリフラート（Bi(OTf)3）（非特許文献１０参照）、スカンジウム（III）トリフラート（Sc(OTf)3）（非特許文献１１参照）、トリメチルシリルビス（フルオロスルホニル）イミド（TMSN(SO2F)2）（非特許文献１２参照）、モンモリロナイト（非特許文献１３参照）、過塩素酸トリチル又は
ジフェニルボリルトリフラート（非特許文献１４参照）、トリメチルシリルヨウ化物（非特許文献１５参照）、トルエンスルホン酸鉄（III）（Fe(OTs)3）（非特許文献１６参照）が挙げられる。
ブレンステッド酸としては、2,4-ジニトロベンゼンスルホン酸(DNBA) （非特許文献１７参照）が挙げられる。
【０００５】
アリルホウ素としては、ブチルリチウム（BuLi）（ルイス塩基、１等量）で活性化されたトリアリルボランとTMSOTf（ルイス酸、＞１等量）（非特許文献１８参照）や、アリルー９−BBNと四塩化チタニウム（TiCl4）（非特許文献１９参照）が挙げられる。
【０００６】
臭化アリルを用いる反応としては、バービアー反応（非特許文献２０参照）が挙げられる。
なお、本発明者らはすでに、インジウム（I）触媒により活性化されたピナコリルアリルボロネートを用いた、ケトンやN-ベンゾイルヒドラゾンのアリル化反応を報告している（非特許文献２１〜２３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】M. E. Jung, A. Maderna, J. Org. Chem. 2004, 69, 7755-7757.
【非特許文献２】A. Hosomi, E. Masahiko, H. Sakurai, Chem. Lett. 1976, 941-942.
【非特許文献３】A. Hosomi, M. Endo, H. Sakurai, Chem. Lett. 1978, 499-500.
【非特許文献４】S. Arai, Y. Sudo, A. Nishida, Tetrahedron 2005, 61, 4639-4642.
【非特許文献５】M. E. Jung, A. Maderna, Tetrahedron Lett. 2004, 45, 5301-5304.
【非特許文献６】T. Ooi, M. Takahashi, M. Yamada, E. Tayama, K. Omoto, K. Maruoka, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1150-1160.
【非特許文献７】T. Watahiki, Y. Akabane, S. Mori, T. Oriyama, Org. Lett. 2003, 5, 3045-3048.
【非特許文献８】H. M. Zerth, N. M. Leonard, R. S. Mohan, Org. Lett. 2003, 5, 55-57.
【非特許文献９】T. Tsunoda, M. Suzuki, R. Noyori, Tetrahedron Lett. 1980, 21, 71-74.
【非特許文献１０】L. C. Wieland, H. B. Zerth, R. S. Mohan, Tetrahedron Lett. 2002, 43, 4597-4600.
【非特許文献１１】J. S. Yadav, B. V. S. Reddy, P. Srihari, Synlett 2001, 673-675.
【非特許文献１２】A. Trehan, A. Vij, M. Walia, G. Kaur, R. D. Verma, S. Trehan, Tetrahedron Lett. 1993, 34, 7335-7338.
【非特許文献１３】M. Kawai, M. Onaka, Y. Izumi, Chem. Lett. 1986, 381-384.
【非特許文献１４】T. Mukaiyama, H. Nagaoka, M. Murakami, M. Ohshima, Chem. Lett. 1985, 977-980.
【非特許文献１５】H. Sakurai, K. Sasaki, A. Hosomi, Tetrahedron Lett. 1981, 22, 745-748.
【非特許文献１６】M. J. Spafford, E. D. Anderson, J. R. Lacey, A. C. Palma, R. S. Mohan, Tetrahedron. Lett. 2007, 48, 8665-8667.
【非特許文献１７】D. Kampen, B. List, Synlett 2006, 2589-2592.
【非特許文献１８】R. Hunter, G. D. Tomlinson, Tetrahedron Lett. 1989, 30, 2013-2016; R. Hunter, J. P. Michael, G. D. Tomlinson, Tetrahedron 1994, 50, 871-888.
【非特許文献１９】Y. Yamamoto, S. Nishii, J. Yamada, J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 7116-7117.
【非特許文献２０】H. Tanaka, S. Yamashita, Y. Ikemoto, S. Torii, Tetrahedron Lett. 1988, 29, 1721-1724.
【非特許文献２１】For our earlier work related to indium(I) catalysis: (a) U. Schneider, S. Kobayashi, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5909-5912.
【非特許文献２２】U. Schneider, I-H. Chen, S. Kobayashi, Org. Lett. 2008, 10, 737-740.
【非特許文献２３】S. Kobayashi, H. Konishi, U. Schneider, Chem. Commun. 2008, 46, 2313-2315.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、上記したようにインジウム（I）触媒がケトンやN-ベンゾイルヒドラゾンのアリル化反応に有効であることから、インジウム（I）触媒をアセタールのアリル化反応に適用することを試み、本発明に至った。
従って、本発明は、１価のインジウムを触媒として用いてアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究した結果、１価のインジウム触媒としてＩｎＯＴｆを用い、さらにホウ素を含むアリル化剤を用いることにより、触媒量のインジウムでアリル化反応が進行することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明のホモアリルエーテルの製造方法は、ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法であって、前記アセタールに対し１〜５０mol%のＩｎＯＴｆを触媒として用いる。
【００１１】
前記アリル化剤は、式(1)
【化１】
（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）で表されることが好ましい。
前記アリル化剤は、式(2)
【化２】
（式中、Ｒ２は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基）で表されるピコナールアリルボレートであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、触媒量の１価インジウムを用いてアセタールをアリル化することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、１価のインジウム触媒としてＩｎＯＴｆの存在下、ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するものである。
ホウ素を含むアリル化剤としては、以下の式(1)
【化１】
に示すアリルボロネート（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）が挙げられる。
Ｒ１は好ましくは水素原子又はメチル基である。
特に、アリル化剤として、式(2)
【化２】
で表されるピコナールアリルボレート（式中、Ｒ２は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基）を用いることが好ましい。
Ｒ２は好ましくは水素原子又はメチル基である。
【００１４】
ＩｎＯＴｆ中の一価のインジウムが、ホウ素原子と置換する（トランスメタル化）ことで高活性なアリルインジウムが生成するか、又はインジウムがホウ素原子に配位することでアリルボロネートの活性が向上すると考えられる。
【００１５】
アセタールとしては、特に制限されず、例えば、ベンズアルデヒドジメチルアセタール、３?フェニルプロパナールジメチルアセタールを用いることができる。又、ケタールを用いてもよい。
【００１６】
アセタールのアリル化の触媒として、アセタールに対し１〜５０mol%の１価のインジウムを用いる。アセタールに対するインジウムの量は、好ましくは１〜２０mol%、より好ましくは５〜２０mol%である。
１価のインジウムとしてはＩｎＯＴｆを用いる。溶媒としては、トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフランを例示することができる。水中では１価のインジウムは不安定で、ゼロ価や３価のインジウムを生じるので、水は溶媒として好ましくない。
【００１７】
本発明において、反応系の溶媒中の各成分の濃度はそれぞれ0.01〜5mol/lであることが好ましい。
この反応の温度は、好ましくは-78〜60℃である。
この反応時間は、数分〜数１０時間程度である。
この反応系には上記成分のほか、適宜、触媒等の公知の添加剤を添加してもよい。
【００１８】
本発明の製造方法によって得られる生成物としては、種々の二級又は三級ホモアリルエーテルが挙げられ、具体的には、１-（１-メトキシブテ-２-ニル）ベンゼン、１-アリル-１-メトキシシクロヘキサンを例示することができる。
生成物は、抽出、カラムクロマトグラフィー、蒸留、再結晶等の一般的精製法を利用して回収できる。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例にて本発明を例証するが本発明を限定することを意図するものではない。
【００２０】
なお、以下の各実施例において、特に記載しない限り、全ての溶媒とアセタールは使用前にアルゴン下で蒸留した。
インジウム触媒として、ヨウ化インジウム(I) (10mesh-beads or powdered form; 99.999%)はAldrich社の市販品,インジウム(I)トリフラート (powder)は文献の方法（C. L. B. Macdonald, A. M. Corrente, C. G. Andrews, A. Taylor, B. D. Ellis, Chem. Commun. 2004, 250-251.）により調製、インジウム(III)トリフラート (powder, 99+%)はAldrich社の市販品であり, さらなる精製を行わずに用いた。全ての反応操作は乾燥したガラス器具を用い、アルゴン下で行った。
【００２１】
又、生成物の同定は、以下のNMR,IR,マススペクトル、及びクロマトグラフィーを用いた。NMR スペクトルは日本電子製のJEOL JNM-ECX400 を用い CDCl3 もしくはDMSO-d6.中で測定し、テトラメチルシラン(TMS; δ = 0.00 ppm) 及び非重水素化DMSO シグナル (δ = 2.49 ppm) を 1H NMRの内部標準とした。また、次の非重水素化溶媒シグナル (CDCl3: δ = 77.00 ppm; DMSO-d6: δ = 39.50 ppm) を13C NMRの内部標準として用いた。IR スペクトルはJASCO FT/IR-610 を用いて測定した。ESI 高分解能マススペクトル(ESI-HRMS) はブルカダルトニクスBioTOF IIを用いて測定した。 カラムクロマトグラフィーはSilica gel 60 (Merck) を用い、分取用薄層クロマトグラフィーはWakogel B-5Fを用いて行った。
【００２２】
＜実施例１＞
＜種々のインジウム触媒による、ベンズアルデヒドジメチルアセタールのアリル化＞
アルゴン雰囲気下、加熱乾燥した5mLスクリュー管瓶に、表１に示す触媒を秤量し、ドライトルエン又はヘキサン（0.5-1M）、基質（アセタールまたはケタール1a、0.4-0.5mmol）、アリルボロネート（1.1-1.5等量）をシリンジを用いて注入した。表１に示す溶媒中で、室温で１６時間攪拌を行い反応させた。反応終了後、ジクロロメタン（2ml）で希釈し、炭酸カリウム水溶液（1M）で反応を停止した。ジクロロメタンを用いて有機層有機層を抽出する操作を３回繰り返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。ろ過後、減圧濃縮し、得られた粗製化合物を分取薄層クロマトグラフィーにより精製して、目的のホモアリルエーテル3aを得た。
反応式を式(3)
【化３】
に示す。
【００２３】
実施例１で得られた結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
表１より、インジウム（I）トリフラートを触媒として用いた実験例５、７，８の場合、アリル反応が進行し、目的物の収率は８０％以上となった。
一方、ヨウ化インジウムを用いた実験例１、４、及び触媒を加えなかった実験例２の場合、アリル化反応は進行しなかった。また、有効なルイス酸として知られるインジウム（III）トリフラートを触媒として用いた実験例３の場合、アリル反応の収率は１２％しか得られなかった。
又、インジウムを含まない触媒を用いた実験例６の場合も、アリル反応の収率は１７％しか得られなかった。
【００２６】
＜実施例２＞
＜ＩｎＯＴｆによる、アセタールのアリル化＞
アルゴン雰囲気下、加熱乾燥した5mLスクリュー管瓶に、インジウム（I）トリフラート（1−10mol%）を秤量し、ドライトルエン又はヘキサン（0.5-1M）、基質（アセタールまたはケタール1、0.4-0.5mmol）、アリルボロネート（1.1-1.5等量）をシリンジを用いて注入した。表２に示す溶媒中で、４５℃、かつ表２に示す時間攪拌を行い反応させた。反応終了後、ジクロロメタン（2ml）で希釈し、炭酸カリウム水溶液（1M）で反応を停止した。ジクロロメタンを用いて有機層有機層を抽出する操作を３回繰り返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した（表２の生成物3gの場合、塩化メチルの代わりに酢酸エチルを用いた）。ろ過後、減圧濃縮し、得られた粗製化合物を分取薄層クロマトグラフィーにより精製して、目的のホモアリルエーテル3を得た。
なお、分取薄層クロマトグラフィーによる精製の際の溶出液は、ヘキサン/エーテル = 9:1 〜 7:3のものを用いた。但し、生成物3ｇの場合は、溶出液のヘキサン/酢酸エチル＝7:3とした。又、生成物3k,3l,3m,3oの場合はカラムクロマトグラフィーで精製を行い、この際の溶出液は、ヘキサン/エーテル＝8:2とした。
又、生成物3lの収率は、ジアステレオマー（１：１）混合物の値である。
反応式を式(4)
【化４】
に示す。
【００２７】
実施例２で得られた結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】
表２より、アセタールとして、一個のヘテロ芳香族の例を含む芳香族アルデヒドの誘導体を用いた実験例１〜８の場合、アリル化反応は良好に進行した。
また、アセタールとして、脂肪族アルデヒドの誘導体を用いた実験例９〜１２の場合、高収率で生成物を得ることができた。さらに、実験例９〜１２と同じ反応条件下で、ケタールを用いた実験例１３〜１５の場合も、アリル化反応が進行し、目的の三級ホモアリルエーテルが得られた。
以上のように、ＩｎＯＴｆを触媒に用いることで、ヒドロキシ基、メトキシ基、クロロ基、ブロモ基、エステル、ニトロ基などを含むアセタールやケタールに対しても高い収率で目的物が得られることがわかった。さらに、インジウム（I）トリフラートが他のルイス酸触媒やブレンステッド酸触媒と比較し、より高い触媒能や選択性を示すことも判明した。
【００３０】
生成物3a〜3oの構造式、及び同定結果を以下に示す。合成したホモアリルエーテル 3a,3b,3c,3e,3f,3h,3i,3j,3k,3m,3o は既知化合物であり、文献値と一致した。ホモアリルエーテル3d,3g,3l,3n は未知化合物であることが判明した。
【００３１】
生成物3a
【化５】
無色液体(収率: 85%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.36-2.45 (m, 1H), 2.52-2.61 (m, 1H), 3.22 (s, 3H), 4.16 (dd, J = 5.2 Hz, J = 6.0 Hz, 1H), 4.99-5.09 (m, 2H), 5.70-5.83 (m, 1H), 7.25-7.38 (m, 5H).
【００３２】
生成物3b
【化６】
黄色い液体(収率:50%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.38-2.47 (m, 1H), 2.53-2.62 (m, 1H), 3.26 (s, 3H), 4.23 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1H), 5.00-5.07 (m, 2H), 5.68-5.80 (m, 1H), 7.54 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.15 (dd, J = 1.0 Hz, J = 7.6 Hz, 1H), 8.16 (d, J = 1.0 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.2, 57.0, 82.6, 117.9, 121.6, 122.6, 129.3, 132.7, 133.4, 144.0, 148.3.
【００３３】
生成物3c
【化７】
無色液体(収率: 95%). Colorless liquid; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.36-2.47 (m, 1H), 2.51-2.60 (m, 1H), 3.24 (s, 3H), 4.23 (dd, J = 6.0 Hz, J = 6.0 Hz, 1H), 5.01-5.08 (m, 2H), 5.68-5.82 (m, 1H), 7.46-7.56 (m, 4H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.4, 56.9, 83.0, 117.4, 123.3, 124.4, 124.5, 128.8, 129.9, 130.7 (J = 31.6 Hz), 134.0, 142.8.
【００３４】
生成物3d
【化８】
無色液体(収率: 94%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.36-2.45 (m, 1H), 2.51-2.60 (m, 1H), 3.23 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 4.23 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1H), 5.00-5.06 (m, 2H), 5.68-5.80 (m, 1H), 7.36 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 8.03 (d, J = 8.2 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.2, 52.0, 56.8, 83.1, 117.3, 126.6 (2C), 129.4, 129.6 (2C), 134.0, 146.9, 166.8.
【００３５】
生成物3e
【化９】
無色液体(収率: 94%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.32-2.41 (m, 1H), 2.46-2.57 (m, 1H), 3.20 (s, 3H), 4.13 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 1H), 4.97-5.06 (m, 2H), 5.64-5.78 (m, 1H), 7.16 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 7.47 (d, J = 8.6 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.3, 56.6, 82.9, 117.2, 121.3, 128.3 (2C), 131.4 (2C), 134.1, 140.6.
【００３６】
生成物3f
【化１０】
無色液体(収率: 93%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.34-2.43 (m, 1H), 2.51-2.61 (m, 1H), 3.19 (s, 3H), 3.81 (s, 3H), 4.11 (dd, J = 6.4 Hz, J = 7.2 Hz, 1H), 4.98-5.08 (m, 2H), 5.68-5.81 (m, 1H), 6.89 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 8.4 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.4, 55.1, 56.3, 83.0, 113.6 (2C), 116.7, 127.8 (2C), 133.5, 134.8. 159.0.
【００３７】
生成物3g
【化１１】
無色液体(収率: 88%)薄い黄色液体; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.38-2.46 (m, 1H), 2.53-2.62 (m, 1H), 3.26 (s, 3H), 4.19 (dd, J = 6.0 Hz, J = 6.0 Hz, 1H), 5.00-5.09 (m, 2H), 5.69-5.81 (m, 1H), 6.33 (s, 1H), 6.77-6.84 (m, 2H), 6.92 (dd, J = 2.0 Hz, J = 2.4 Hz, 1H), 7.21 (t, J = 7.8 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.2, 56.5, 83.7, 112.8, 114.9, 117.2, 119.3, 129.6, 134.2, 142.9, 156.2.
【００３８】
生成物3h
【化１２】
無色液体(収率: 87%)。 薄い黄色液体; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.41-2.48 (m, 1H), 2.57-2.63 (m, 1H), 3.19 (s, 3H), 4.36 (dd, J = 6.4 Hz, J = 7.2 Hz, 1H), 4.94-5.04 (m, 2H), 5.66-5.75 (m, 1H), 6.87-6.91 (m, 2H), 7.20 (dd, J = 2.8 Hz, J = 3.6 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 42.5, 56.4, 78.9, 117.3, 124.9, 125.3, 126.2, 134.2, 145.3.
【００３９】
生成物3i
【化１３】
無色液体(収率: 79%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 2.17-2.32 (m, 2H), 2.70-2.86 (m, 2H), 3.36 (s, 3H), 3.41-3.51 (m, 1H), 5.05-5.11 (m, 2H), 5.79-5.92 (m, 1H), 7.18-7.31 (m, 5H).
【００４０】
生成物3j
【化１４】
無色液体(収率: 76%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.74-1.84 (m, 2H), 2.25-2.37 (m, 2H), 2.58-2.67 (m, 1H), 2.69-2.78 (m, 1H), 3.19-3.29 (m, 1H), 3.36 (s, 3H), 5.03-5.11 (m, 2H), 5.74-5.86 (m, 1H), 7.14-7.30 (m, 5H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 31.4, 35.2, 37.5, 56.5, 79.4, 117.0, 125.6, 128.2 (2C), 128.3 (2C), 134.5, 142.2.
【００４１】
生成物3k
【化１５】
無色液体(収率: 97%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 3H), 1.23-1.49 (m, 20H), 2.26 (dd, J = 6.4 Hz, J = 6.8 Hz, 2H), 3.15-3.24 (m, 1H), 3.34 (s, 3H), 5.02-5.11 (m, 2H), 5.75-5.87 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 14.1, 22.6, 25.2, 29.3, 29.6 (2C), 29.7 (2C), 29.8, 31.9, 33.3, 37.7, 56.5, 80.4, 116.7, 135.0.
【００４２】
生成物3l
【化１６】
無色液体(収率: 69%; diastereoisomeric ratio 1:1); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 0.80-0.96 (m, 6H), 1.10-1.50 (m, 9H), 2.18-2.30 (m, 2H), 3.11-3.20 (m, 1H), 3.35 (s, 3H), 5.02-5.10 (m, 2H), 5.79-5.91 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 11.8 and 11.9 (diast), 14.1, 22.2, 23.1, 28.8, 29.7 and 29.9 (diast), 34.6 and 34.7 (diast), 41.6 and 41.7 (diast), 57.3 and 57.4 (diast), 82.7 and 82.8 (diast), 116.2, 136.1.
【００４３】
生成物3m
【化１７】
無色液体(収率: 71%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.52 (s, 3H), 2.46-2.60 (m, 2H),3.08 (s, 3H), 4.98-5.04 (m, 2H), 5.59-5.71 (m, 1H), 7.22-7.43 (m, 5H).
【００４４】
生成物3n
【化１８】
無色液体(収率: 88%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.11 (s, 3H), 1.41-1.51 (m, 4H), 1.71-1.81 (m, 2H), 2.24 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 3.18 (s, 3H), 3.54 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.99-5.10 (m, 2H), 5.73-5.85 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ= 20.6, 22.4, 32.9, 36.5, 42.0, 44.9, 48.8, 76.0, 117.4, 134.1.
【００４５】
生成物3o
【化１９】
無色液体(収率: 88%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 1.18-1.73 (m, 10H), 2.21 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 3.18 (s, 3H), 5.00-5.09 (m, 2H), 5.75-5.88 (m, 1H).
【００４６】
＜実施例３＞
＜α-メチルアリルボロネートを用いたアセタールのアリル化＞
アルゴン雰囲気下、加熱乾燥した5mLスクリュー管瓶に、インジウム（I）トリフラート（5mol%）を秤量し、ドライトルエン（1M）、基質（アセタールまたはケタール1、0.4-0.5mmol）、アリルボロネート（1.1等量）をシリンジを用いて注入した。室温で１６時間攪拌を行い反応させた。反応終了後、ジクロロメタン（2ml）で希釈し、炭酸カリウム水溶液（1M）で反応を停止した。ジクロロメタンを用いて有機層有機層を抽出する操作を３回繰り返した後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。ろ過後、減圧濃縮し、得られた粗製化合物を分取薄層クロマトグラフィーにより精製して、目的のホモアリルエーテル5aを得た。
なお、分取薄層クロマトグラフィーによる精製の際の溶出液は、ヘキサン/エーテル = 9:1 〜 7:3のものを用いた。
アリルエーテル5aの収率を計算したところ84％であった。なお、アリルエーテル5aの収率は、シン体：アンチ体＝１：１．８であった。
【００４７】
反応式を式(5)
【化２０】
に示す。
【００４８】
生成物5aは、通常のアリルホウ素求核剤の付加反応において得られるγ-付加体ではなく、α-付加体であったことから、本発明によれば、アリルボロネートを求核剤として用いるα-選択的付加反応を進行させることができることが判明した。
生成物5aの同定結果を以下に示す。生成物5aは既知化合物であり、文献値と一致した。
無色液体(収率: 84%; syn:anti = 1:1.8); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ= 0.84 (d, J = 6.8 Hz, 1H; syn), 1.05 (d, J = 6.8 Hz, 1H; anti), 2.49-2.56 (m, 2H), 3.19 (s, 3H; syn), 3.22 (s, 3H; anti), 3.92 (d, J = 7.2 Hz, 1H; syn), 3.96 (d, J = 6.8 Hz, 1H; anti), 4.89-4.95 (m, 2H; anti), 5.00-5.06 (m, 2H; syn), 5.62-5.72 (m, 1H; anti), 5.83-5.94 (m, 1H; syn), 7.22-7.37 (m, 5H).
【００４９】
以上のように、本発明によれば、インジウム（I）トリフラートを触媒に用いてアセタールのアリル化反応を高い収率で行うことができ、インジウム（I）トリフラートを触媒とする炭素―炭素結合形成反応としては従来なかったものである。また、アリルホウ素を用いたアセタールの触媒的なアリル化反応としても従来なかったものである。アセタールのアリル化反応は、糖類の合成への応用を含む有機合成へ適用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法であって、前記アセタールに対し１〜５０mol%のＩｎＯＴｆを触媒として用いるホモアリルエーテルの製造方法。
【請求項２】
前記アリル化剤は、式(1)
【化１】
（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）で表される請求項１に記載のホモアリルエーテルの製造方法。
【請求項３】
前記アリル化剤は、式(2)
【化２】
（式中、Ｒ２は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基）で表されるピコナールアリルボレートである請求項１に記載のホモアリルエーテルの製造方法。
【請求項１】
ホウ素を含むアリル化剤によってアセタールをアリル化するホモアリルエーテルの製造方法であって、前記アセタールに対し１〜５０mol%のＩｎＯＴｆを触媒として用いるホモアリルエーテルの製造方法。
【請求項２】
前記アリル化剤は、式(1)
【化１】
（式中、Ｒ１は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基；Ｒ３は水素原子又は脂肪族炭化水素基）で表される請求項１に記載のホモアリルエーテルの製造方法。
【請求項３】
前記アリル化剤は、式(2)
【化２】
（式中、Ｒ２は水素原子、炭化水素基、クロロ基、アルコキシ基、又は置換基を有するシリル基）で表されるピコナールアリルボレートである請求項１に記載のホモアリルエーテルの製造方法。
【公開番号】特開２０１０−２０９０３１（Ｐ２０１０−２０９０３１Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５８９５０（Ｐ２００９−５８９５０）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
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