Development of advanced molecular transformations based on innovative molecular design of higher order organosuperbase catalysts enabling molecular recognition

基于高阶有机超碱催化剂的创新分子设计开发先进的分子转化，从而实现分子识别

基本信息

批准号：
22H00319
负责人：
寺田眞浩
金额：
$ 27.29万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00319/
关键词：
不斉合成有機分子触媒水素結合塩基触媒

项目摘要

本研究では二塩基協調型という独自の設計概念のもと開発する基質認識型・超強塩基性有機分子触媒はP2-t-Bu～P3-t-Buホスファゼンと同等あるいはそれ以上の超強塩基性を実現することが可能である。従って、従来の塩基性有機分子触媒では活性化が困難であったプロ求核剤を利用した触媒反応系の広範な開拓が期待され、これまで未踏領域となっていた変換反応を実現する高いポテンシャルを秘めている。そこで研究開始年度となる2022年度は「電気的に中性」ならびに「アニオン性」の二塩基協調型触媒群を中心に下記の二つの研究計画を主に実施した。計画１：新たな設計概念のもとに開発する「電気的に中性」な二塩基協調型触媒の各種誘導体をキラルジアミン・リンカーで「超強塩基性官能基部位」と「基質認識部位」を連結して収束合成し、触媒ライブラリーを構築した。この触媒ライブラリーを用いて従来の有機塩基触媒では活性化の対象にはなり得なかった酸性度の低い一連のプロ求核剤を用いた新規触媒反応系の開拓に成果を挙げた。計画２：アニオン性二塩基協調型触媒も同様に多様な触媒ライブラリーの構築が容易であり、この特徴を活用して酸性度の低い一群のプロ求核剤を用いた新規触媒反応系の開拓を推進した。この際、アニオン性の「超強塩基性官能基」としてウレエートを用い、これとフェノール性水酸基を有するSchiff塩基を組み合わせた触媒設計を主に検討した。ウレアの両端に導入する置換基を種々検討し、ライブラリーを構築するとともに、こうした触媒分子設計の多様性について初期検討を行うことで、新たな触媒分子の設計開発の基礎データを収集した。これら２つの研究計画は、いずれもプロ求核剤の拡充を基軸に触媒反応系の開拓を目的として検討を進めたが、性質の異なる二塩基協調型触媒を用いたことで相補的に探索を進めることができ、一定の成果をあげることができた。

在这项研究中，底物识别类型，在DIBase配位的独特设计概念下开发的超强基本有机分子催化剂可以实现等于或大于P2-T-BU到P3-T-T-BU磷酸的超强基本特性。因此，预计将开发出常规的基本有机分子催化剂来激活的多种催化反应系统。因此，在2022年，研究开始的一年，我们主要实施了以下两个研究计划，重点是一组“电中性”和“阴离子” Dibase Dibase Pooperative催化剂。计划1：通过使用手式二聚体链接器链接“超强基本功能组站点”和“底物识别位点”，使用手性直径链接器链接“超强基本功能组”和“底物识别位点”，通过链接“超强的基本功能组”和“构建催化剂库”来融合综合的电气中性二元合作催化剂的各种衍生物。使用此催化剂文库，我们已经使用一系列具有低酸度的前核噬细胞来开发新的催化反应系统，这不可能成为传统的有机碱催化剂的激活目标。计划2：阴离子DIBASE合作催化剂同样容易构建各种催化剂文库，并且该特征被用来促进使用一组低酸度的前核磷脂来促进新的催化反应系统的发展。目前，我们主要研究了催化剂设计，该设计涉及使用Ureate作为阴离子“超强基本功能组”，并将其与具有酚类羟基的Schiff碱结合在一起。通过检查在尿素两端引入的各种取代基，建造库以及最初检查催化剂分子设计的多样性，我们收集了基本数据，以设计和开发新的催化剂分子。研究了这两个研究项目的两个，目的是开发催化反应系统，重点是促核粉的扩展，但是通过使用具有不同特性的Dibase合件催化剂，我们能够提高搜索互补的互补并实现了某些结果。