動的速度論分割に基づく立体選択的合成

基于动态动力学分辨率的立体选择性合成

• 批准号: 07640717
• 负责人: 北村 雅人
• 金额: $ 1.54万
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07640717/
• 关键词: 動的速度論分割; 触媒的不斉水素化; BINAP; 光学活性ルテニウム(II)錯体; 異常アミノ酸; カルバペネム; ホスホン酸; 定量的解析

不斉反応条件下においては、エナンチオマーの関係にある分子は異なった速度で反応する。この原理に基づいてラセミ化合物を不斉反応によって速度論的に光学分割することができる。この方法は、近年、有機合成にしばしば利用されるが、収率は理論的に50%を超えない、生成物ないし未反応基質の鏡像体過剰率は変換率に依存するという本質的な欠点を有する。しかし、基質が光学的に不安定で反応系中でラセミ化可能な場合には、動的な速度論分割によって原理的には100%の収率で、生成可能な複数の立体異性体のなかから一つだけを得ることが可能となる。立体選択的合成法の新しい方向として注目される。本研究において、不斉反応として2,2'-ジフェニルホスフィノ-1,1'-ビナフチル(BINAP)を配位子とする光学活性ルテニウム(II)錯体を用いる触媒的不斉水素化反応を取り上げ、また反応基質として2位置換3-オキソカルボン酸やホスホン酸エステル類を取り上げ、動的速度論分割に基づく2位置換3-ヒドロキシエステル類の立体選択的合成法を確立した。高立体選択性発現の分子機構を理解するとともに、この方法論を活用して、異常アミノ酸、カルバペネム抗生物質、ホスホン酸系抗生物質の合成を実現した。さらに、立体化学制御因子の系統的整理およびそれらの要素の関数化による反応系の定量的解析および評価システムの構築に成功し、動的速度論分割法の定量的解析を可能とした。所期の目的を完全に達成することができた。

在不对称反应条件下，对映体相关的分子以不同的速率发生反应。基于这一原理，外消旋化合物可以通过不对称反应进行动力学光学拆分。尽管近年来这种方法在有机合成中得到了广泛的应用，但它的本质缺点是理论上的收率不超过50%，并且产物或未反应底物的对映体过量取决于转化率。然而，如果底物在反应系统中光学不稳定且可外消旋，则动态动力学拆分原则上可以100%产生可产生的多种立体异构体，其中可能仅获得一种。这作为立体选择性合成的新方向而引起人们的关注。在这项研究中，我们重点研究使用光学活性钌(II)配合物与2,2'-二苯基膦-1,1'-联萘(BINAP)作为配体的催化不对称氢化反应，此外还使用2-取代的3。以-氧代羧酸和膦酸酯为反应底物，建立了基于动态动力学拆分的2-取代3-羟基酯的立体选择性合成方法。除了了解高立体选择性的分子机制外，我们还利用这种方法合成了异常氨基酸、碳青霉烯类抗生素和膦酸类抗生素。此外，我们通过系统地组织立体化学控制因素并将这些元素转化为函数，成功构建了反应体系的定量分析和评价体系，使得动态动力学拆分方法的定量分析成为可能。我们能够完全实现我们的预期目的。

项目成果

R.Noyori: "Stereoselective Orgqnic Synthesis via Dynamic Kinetic Resolution" Bull.Chem.Soc.Jpn.68. 36-56 (1995)

R.Noyori：“通过动态动力学分辨率进行立体选择性有机合成”Bull.Chem.Soc.Jpn.68。

H.Takaya: "Asymmetric Hydrogenation of Alleylic Alcohols Using BINAP-Ruthenium Complexes:(S)-(-)-Citronellol" Org.Synth.72. 74-85 (1994)

H.Takaya：“使用 BINAP-钌配合物对烯丙基醇进行不对称氢化：(S)-(-)-香茅醇”Org.Synth.72。

M.Kitamura: "Enantiomer Recognition of Asymmetric.Catalysts,Themodynamic Propertiers of Homochiral and Heterochiral Dimes of the Methylzinc Alkoxide Formed from Dimethylzinc and Enantiomerric 3-exo-(Dimethylamino)isborneol" J.Phys.Chem.98. 12776-12781 (19

M.Kitamura：“不对称催化剂的对映体识别，由二甲基锌和对映体 3-外型-(二甲基氨基)异冰片形成的甲基锌醇盐的同手性和异手性二聚体的热力学性质”J.Phys.Chem.98。

M.Kitamura: "Asymmetric Synthesis of α-Amino β-Hydroxy Phosphonic Acids via BINAP-Ruthenium Catalyzed Hydrogenation" Tetrahedron Lett.36. 5769-5772 (1995)

M.Kitamura：“通过 BINAP-钌催化氢化不对称合成 α-氨基 β-羟基膦酸”Tetrahedron Lett.36 (1995)。

M.Kitamura: "Asymmetric Hydrogenation of β-Keto Phosphonates:A Practical Way to Fosfomycin" J.Am.Chem.Soc.117. 2931-2932 (1995)

M.Kitamura：“β-酮膦酸酯的不对称氢化：磷霉素的实用方法”J.Am.Chem.Soc.117 2931-2932 (1995)。