らせん高分子を遠隔不斉環境として用いたキラル配位子設計と触媒的不斉合成への応用

使用螺旋聚合物作为远程不对称环境的手性配体设计及其在催化不对称合成中的应用

基本信息

批准号：
19J13131
负责人：
良永裕佳子
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、遷移金属触媒において重要な二座型配位子である2,2'-ビピリジンの新たな設計に基づき、銅触媒によるα-アミノベンジルボロン酸エステルの鈴木-宮浦型不斉分子内カップリングを開拓した。ホウ素上に三置換不斉炭素を有する高光学純度の基質においては、無置換2,2'-ビピリジンを配位子として用いると完全なラセミ化を伴って反応が進行するのに対し、6位にフェニル基を導入したC1対称型2,2'-ビピリジンを用いることでエナンチオ特異的に反応が進行した。本反応は不斉炭素中心の立体反転を伴って進行し、高光学純度のイソインドリノンが高収率で得られた。エナンチオ特異性は最高96%に達した。また、この分子内カップリング反応にキラルビピリジン配位子を適用することで、ラセミ体のα-アミノベンジルボロン酸エステルを高光学純度のイソインドリノンへと変換するエナンチオ収束的反応を実現した。キラル側鎖により一方向巻きらせん不斉が誘起されたポリ（キノキサリン-2,3-ジイル）の側鎖にアキラルなビピリジン部位を導入したキラルらせん高分子配位子PQXbpyを用いることで、最高94:6 の鏡像異性体比で生成物が得られた。市販のN,N-二座型キラル低分子配位子では低収率や低選択性にとどまったことから、PQXbpyの優位性が示された。また、PQXbpyの溶媒依存性らせん不斉制御を利用することで、生成物の鏡像異性体の高選択的作り分けに成功した。これらの結果は、高分子主鎖のキラルらせん構造がビピリジン-銅触媒の優れた不斉反応場として作用していることを意味しており、キラルらせん高分子触媒の分子設計に基づいた不斉分子変換反応開拓のさらなる可能性を示している。

在本研究中，基于过渡金属催化剂中重要的双齿配体2,2'-联吡啶的新设计，我们将在铃木-宫浦型不对称分子中开发铜催化的α-氨基苄基硼酸酯首创联轴器。在硼上具有三取代不对称碳的高光学纯底物中，当使用未取代的2,2'-联吡啶作为配体时，反应完全外消旋化，而使用C1时，反应在6位完全外消旋化。引入苯基的对称2,2'-联吡啶，反应以对映体特异性方式进行。该反应通过不对称碳中心的立体反转进行，以高产率获得了高光学纯度的异吲哚酮。对映体特异性高达96%。此外，通过将手性联吡啶配体应用于该分子内偶联反应，我们实现了对映体收敛反应，将外消旋α-氨基苄基硼酸酯转化为高光学纯度的异吲哚啉酮。通过使用手性螺旋聚合物配体PQXbpy，其在聚(喹喔啉-2,3-二基)侧链中引入非手性联吡啶部分，其中手性侧链诱导单向缠绕螺旋不对称性，最大可达94。获得对映体比例为：6的产物。 PQXbpy 的优越性得到了证明，因为市售的 N,N-二齿手性低分子量配体表现出低产率和低选择性。此外，通过利用 PQXbpy 的溶剂依赖性螺旋手性控制，我们成功地生产了高选择性的产物对映体。这些结果表明，聚合物主链的手性螺旋结构对于联吡啶-铜催化剂起到了良好的不对称反应位点的作用，并且聚合物主链的手性螺旋结构对于联吡啶-铜催化剂起到了良好的不对称反应位点的作用。这显示了发展分子转化反应的进一步可能性。