触媒的不斉水素化に基づく光学活性β-アミノ酸類の効率的合成

基于催化不对称氢化的光学活性β-氨基酸的高效合成

• 批准号: 04640496
• 负责人: 北村 雅人
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04640496/
• 关键词: 光学活性β-アミノ酸; BINAP; エナミド基質; 触媒的不斉水素化; BINAP-ルテニウム錯体

光学活性β-アミノ酸は生理活性ペプチド抗生物質の構成要素として、あるいはβ-ラクタム抗生物質合成のキラル構成単位として古くから注目されている重要な天然物である。本一般研究Cでは2,2'-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1'-ビナフチル(BINAP)を配位子とするルテニウム二価錯体のエナミド類に対する高いエナンチオ選択能および触媒的水素化能に着目して、触媒的不斉反応に要求される実用的要素となる(1)基質合成の容易さ、(2)触媒調製の容易さ、(3)操作の容易さ、(4)高反応性、(5)高不斉収率を十分考慮して、光学活性β-アミノ酸類の効果的合成への展開を目指した。その結果、対応する3-オキソカルボン酸エステルからエナミンへの変換、アシル化、光異性化を経て水素化基質の大量合成に成功すると同時に、購入可能あるいは容易に調製できるルテニウム触媒前駆体として[RuCl_2(cod)]n、[RuCl_2(C_6H_6)]_2、RuCl_2[Sb(C_6H_5)_3]_3を用いることによってBINAP-ルテニウムハロゲンおよびアセテート錯体の簡易合成法の開拓を実現した。従来法に比較して収率、操作法ともに格段に優れだ方法である。触媒活性・選択性も従来のBINAP-ルテニウム錯体と同じであり、操作の容易さ、高反応性、高不斉収率を満足する本触媒的不斉水素化法の実用性をさらに高めることができたと考えている。同錯体を用いてβ-アシルアミノアクリル酸誘導体を最高96%の不斉収率で水素化することに成功した。この選択性は現段階で最も高いものである。さらに、各種オレフィン類の水素化において基質構造とエナンチオ選択性との相関関係が明らかにすることができた。本研究者は、分子レベルでの触媒反応の詳細な機構解明が、高効率化、合成化学的一般性の確立、そして実用化への飛躍に直結すると確信するものであるが、その基盤の一部を確立することができたと考えている。

光学活性β-氨基酸是重要的天然产物，作为生物活性肽抗生素的成分或作为β-内酰胺抗生素合成中的手性组成单元，长期以来一直受到人们的关注。在本研究C中，我们将研究以2,2'-双(二苯基膦)-1,1'-联萘(BINAP)为配体的钌二价配合物作为烯酰胺配体的高对映选择性和催化氢化能力。同步反应所需的实际要素是（1）易于底物合成，（2）易于催化剂制备，（3）易于操作，（4）高反应性，以及（5）高手性我们的目标是将这种方法开发成。有效合成光学活性β-氨基酸，并充分考虑收率。结果，我们通过相应的3-氧代羧酸酯转化为烯胺、酰化和光异构化，成功地大规模合成了氢化底物，同时，通过转化，成功地大量合成了氢化底物。相应的3-氧代羧酸酯转化为烯胺，以及使用[RuCl作为市售或容易制备的钌催化剂前体。利用_2(cod)]n、[RuCl_2(C_6H_6)]_2和RuCl_2[Sb(C_6H_5)_3]_3，我们开发了一种简单的BINAP-钌卤素和乙酸配合物的合成方法。该方法在产量和操作方面都远远优于传统方法。催化活性和选择性与传统的BINAP-钌络合物相同，并且满足操作简便、高反应活性和高不对称产率的这种催化不对称氢化方法的实用性可以进一步增强。 。使用相同的配合物，我们成功地氢化了β-酰基氨基丙烯酸衍生物，最大不对称产率为96%。此阶段的选择性是最高的。此外，我们能够阐明各种烯烃氢化中底物结构和对映选择性之间的相关性。该研究人员认为，在分子水平上阐明催化反应的详细机制将直接导致更高的效率，建立合成化学的通用性，并迈向实际应用，我相信我们已经能够建立一个部门。

项目成果

M.Kitamura: "Convenient Preparation of BINAP-Ruthenium(II) Complexes Catalyzing Asymmetric Hydrogenation of Functionalized Ketones" Tetrahedron Lett.,. 32. 4163-4166 (1991)

M.Kitamura：“催化官能化酮不对称氢化的 BINAP-钌(II) 配合物的便捷制备”Tetrahedron Lett.,。

M.Kitamura: "Practical Synthesis of BINAP-Ruthenium(II) Dicarboxylate Complexes" J.Org.Chem.,. 57. 4053-4054 (1992)

M.Kitamura：“BINAP-钌(II)二羧酸配合物的实际合成”J.Org.Chem.,。

M.Kitamura: "Mathematical Treatment of Kinetic Resolution of Chirally Labile Substrates" Tetrahedron,. (1993)

M.Kitamura：“手性不稳定基质的动力学解析的数学处理”四面体，。

M.Kitamura: "Asymmetric Hydrogenation of 3-Oxo Carboxylates Using BINAP-Ruthenium Complexes:(R)-(-)-Methyl 3-Hydroxybutanoate" Org.Synth.,. 71. 1-13 (1992)

M.Kitamura：“使用 BINAP-钌配合物对 3-氧代羧酸酯进行不对称氢化：(R)-(-)-3-羟基丁酸甲酯”Org.Synth.,。

M.Kitamura: "Quantitative Expression of Dynamic Kinetic Resolution of Chirally Labile Enantiomers:Stereoselective Hydrogenation of 2-Substituted 3-Oxo Carboxylic Esters Catalyzed by BINAP-Ruthenium(II) Complexes" J.Am.Chem.Soc.,. 115. 144-152 (1993)

M.Kitamura：“手性不稳定对映体动态动力学拆分的定量表达：BINAP-钌 (II) 配合物催化的 2-取代 3-氧代羧酸酯的立体选择性氢化”J.Am.Chem.Soc.,。