九州大学 理学研究院 理学府 理学部

シクロプロペンのユニークな構造

炭素同士が二重結合したC=Cをもつ有機化合物はアルケンと呼ばれる。

アルケンが環状につながっているものをシクロアルケンと呼ぶ。そのうち最小のもの、つまり炭素が3つで三角形のかたちをしているものはシクロプロペンと呼ばれる。

二重結合を構成している炭素の結合角は通常120°である。しかし、シクロプロペンはその結合角が100°〜115°と本来の角度よりずれているために大きなひずみを生じ、不安定となりとても反応しやすい。

シクロプロペンの有用性とその問題点

このために、シクロプロペンは通常のアルケンより温和な条件で反応する。開環反応なども起こる。これらの反応は、様々な化合物合成に応用できる（図2）。

さらに光学活性^[1]なシクロプロペンでは、光学純度を維持したまま反応が進行する。それゆえ医薬品合成などで不斉を導入するのに非常に有用であり、光学活性なシクロプロペンの合成法に関する研究が活発に行われてきた。

しかし従来の合成法では、不斉四級炭素^[2]を含むシクロプロペンの合成に関して、合成の出発物質が限定されることや、エナンチオマーの片方だけを高い割合で与える高選択的な合成が困難であるといった問題点があった。

イリジウムサレン錯体を使ったシクロプロペンの合成

有機反応化学研究室ではこれまでに、イリジウムサレン錯体という触媒を使って様々なタイプのアルケンに対しジアゾ化合物を挿入することで、単結合のみでできている環状のシクロプロパンの片方のエナンチオマーを高選択的に合成することに成功している（図3）。

そこで上原さんらは、二重結合を持つアルケンから単結合のシクロプロパンを合成したように、イリジウムサレン錯体を使って、三重結合をもつアルキンから二重結合を有するシクロプロペンの合成を試みた。

実験の結果、さまざまなタイプのアルキンとジアゾ化合物（図4）を用いて、不斉四級炭素を含むシクロプロペンを高選択的に合成することに成功した。

研究グループの安富さんは、「イリジウムサレン錯体を用いた今回の合成法を利用し、様々な有用なキラルビルディングブロックが導入されれば、本研究分野の発展につながるだろう」と話す。