Development of Photoinduced Copper-Catalyzed Asymmetric Reactions

光诱导铜催化不对称反应的进展

• 批准号: 21J11643
• 负责人: 上田 悠介
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11643/
• 关键词: 銅触媒; 不斉合成; 光駆動; 分子内電荷移動遷移

アシルシランとリン酸アリルエステルを反応基質とする光駆動銅触媒不斉アリル位アシル化反応を開発した。塩化第一銅/キラルカルベン配位子前駆体/塩基から系中調製する銅(I)触媒存在下、青色 LED ランプで低温光照射することによって完全なγ位選択性で定量的に反応が進行し、カルボニルα位に不斉炭素中心を有するβ,γ不飽和ケトンが極めて高いエナンチオマー過剰率で得られた。立体障害の大きな置換基や官能基を含むリン酸アリル基質及び複素環部位を有するアシルシランや医薬品から誘導してきたアシルシランに対しても優れた適用性が確認できた。加えてγ,γ-二置換第一級リン酸アリルとの反応も良好な収率及び立体選択性で進行し四級不斉炭素中心の構築にも本反応が適用できることを確認した。添加剤を加えた実験的手法や量子化学計算を利用した計算化学的手法を用いることで、想定していたアシル銅の光励起分子内電荷移動遷移(MLCT)特性により反応が進行していることが強く示唆された。その過程において、光励起アシル銅がリン酸アリルエステル基質の脱離基を活性化し、アリルラジカルを生成した後、このアリルラジカルが分散力によって銅錯体上に捕捉されるという非常に興味深い知見を獲得することもできた。さらにこれらの知見を活かした新規反応の開発にも成功している。すなわち、α,β-不飽和カルボニル化合物を求電子剤とすることでアシルシランの不斉1,4-付加反応が進行することを見出した。本手法により医薬品や天然物、またはその合成中間体として有用なキラルな1,4ジカルボニル化合物を良好な収率及び立体選択性で合成可能となった。

我们开发了一种光驱动的铜催化不对称烯丙基酰化反应，使用酰基硅烷和烯丙基磷酸酯作为反应底物。在由氯化亚铜/手性卡宾配体前体/碱在系统中制备的铜（I）催化剂存在下，通过使用蓝色 LED 灯照射低温光，反应以完美的 γ 位选择性定量进行。 , 以极高的对映体过量获得在羰基 α 位具有不对称碳中心的 γ 不饱和酮。对于含有高空间位阻取代基和官能团的磷酸烯丙酯底物、具有杂环部分的酰基硅烷和源自药物的酰基硅烷也证实了优异的适用性。此外，与γ,γ-二取代伯磷酸烯丙酯的反应具有良好的收率和立体选择性，证实该反应也可应用于季不对称碳中心的构建。通过使用添加剂的实验方法和使用量子化学计算的计算化学方法，我们能够确认由于酰基铜的预期光激发分子内电荷转移跃迁（MLCT）特性，反应正在进行。在这个过程中，我们得到了一个非常有趣的发现，光激发的酰基铜激活磷酸烯丙酯底物的离去基团，产生烯丙基自由基，然后通过色散力将其捕获在铜配合物上。此外，他们还利用这些知识成功地开发了新的反应。也就是说，我们发现酰基硅烷的不对称1,4-加成反应是通过使用α,β-不饱和羰基化合物作为亲电子试剂进行的。使用该方法，可以以良好的产率和立体选择性合成可用作药物、天然产物或其合成中间体的手性1，4二羰基化合物。

项目成果

アシルシランのα,β-不飽和ケトンおよびアルデヒドへの光銅触媒不斉共役付加反応の開発

光铜催化酰基硅烷与α,β-不饱和酮和醛的不对称共轭加成反应的进展

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimajiri Takuya;Jacquot de Rouville Henri-Pierre;Heitz Val?rie;Akutagawa Tomoyuki;Fukushima Takanori;Ishigaki Yusuke;Suzuki Takanori;末木 愛子・上田 悠介・増田 侑亮・澤村 正也
• 通讯作者: 末木 愛子・上田 悠介・増田 侑亮・澤村 正也

青色LEDの光で駆動するクロスカップリング反応を開発～医薬品などの効率的で持続可能な合成法として期待

开发蓝色 LED 光驱动的交叉偶联反应 - 有望成为药物等的高效且可持续的合成方法。