Stereodivergent synthesis of potential biologically active hybrid molecules using azomethine ylides

使用偶氮甲碱叶立德立体发散合成潜在生物活性杂化分子

基本信息

批准号：
21K05415
负责人：
福澤信一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chuo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05415/
关键词：
アゾメチンイリド環化付加反応共役付加反応イミノニトリル銀錯体 ClickFerrophos スピロピロリジンスピロピペリジンピロリジンピロリジジンイミノエステル立体多様性合成ハイブリッド分子キラル金属錯体触媒

项目摘要

１.　鎖状イミノニトリルをアゾメチンイリド前駆体として利用する1,3－双極子環化付加反応イミノエステルをアゾメチンイリド前駆体として利用する反応では，金属錯体触媒とイミノ基の窒素原子とエステル基のカルボニル酸素原子との二座配位構造をとり，これが立体制御を行うのに重要な役割を果たしている。一方，イミノニトリルでは金属錯体は窒素原子にしか配位子しないので，配位子の構造が反応の立体選択性の鍵になる。本研究で，独自のClickFerrophos配位子と酢酸銀を触媒に用いたところ，フマール酸エステルとの反応においてendo環化付加生成物がエナンチオ選択性良く生成することを見つけた。さらに，独自配位子ThioClickFerrophos(P,S型配位子）を用いると，このエナンチオマーが生成した。二つの配位子の面不斉は同一であるので，リン原子をイオウ原子に変えただけで生成物の立体化学が反転することが明らかとなった。２. 環状イミノニトリルをアゾメチンイリド前駆体として利用する共役付加反応ThioClickFerrophosの銀錯体を触媒に用いて，環状イミノニトリルとαーエノンとの反応を検討した。共役付加反応が収率良く進行した。この際，イミノ基と側鎖置換基の立体化学が問題となるが，ほぼ単一のジアステレオマーが生成していることがNMR等の分析結果から明らかとなった。銀塩としてフッ化銀が最も効果的で，高い収率と立体選択性をもたらした。環状イミノニトリルの置換基やαーエノンの電子的および立体化学的性質に対する影響は限定的であり，反応基質の適用範囲は広く，チオフェンなどのヘテロ環および脂肪族化合物も使用できる。生成物のニトリル基はRaneyニッケルを触媒に用いて還元され立体化学保持で，対応するスピロピペリジンが生成した。これは，ピロリジンとのハイブリッド型のスピロ環として興味深い。

1.使用直链亚氨基腈作为偶氮甲碱叶立德前体的1，3-偶极环加成反应在使用亚氨基酯作为偶氮甲碱叶立德前体的反应中，金属配合物催化剂与亚氨基和酯基的氮原子具有二齿结构与羰基氧原子结合，这在立体控制中起着重要作用。另一方面，对于亚氨基腈，金属络合物仅配体到氮原子，因此配体的结构是反应立体选择性的关键。在本研究中，我们使用独特的ClickFerrophos配体和乙酸银作为催化剂，发现在与富马酸酯的反应中生成了具有良好对映选择性的内环加成产物。此外，当使用独特的配体ThioClickFerrophos（P,S型配体）时，生成了该对映体。由于两个配体具有相同的平面手性，因此研究表明，简单地将磷原子改为硫原子就会逆转产物的立体化学。 2.使用环状亚氨基腈作为偶氮甲碱叶立德前体的共轭加成反应我们使用ThioClickFerrophos银配合物作为催化剂研究了环状亚氨基腈和α-烯酮之间的反应。缀合物加成反应以良好的产率进行。此时，亚氨基和侧链取代基的立体化学是一个问题，但NMR和其他分析结果表明几乎产生了单一的非对映异构体。氟化银是最有效的银盐，具有高产率和立体选择性。环状亚氨基腈取代基和α-烯酮对电子和立体化学性质的影响有限，反应底物范围广，也可以使用噻吩等杂环和脂肪族化合物。以雷尼镍为催化剂还原产物的腈基，生成相应的立体化学保存的螺哌啶。作为与吡咯烷的杂化螺环，这是很有趣的。