触媒活性部位での多元的協調作用を活用する人工酵素の開発

开发利用催化活性位点多因素协同作用的人工酶

• 批准号: 16033238
• 负责人: 笹井 宏明
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16033238/
• 关键词: スピロ; 不斉配位子; イソオキサゾリン; SPRIX; アミノカルボニル化反応; 光学分割; イソオキサゾール; コンビナトリアル合成; 光学活性; 不斉触媒; ALB; LLB; BLB; Morita-Baylis-Hillman反応; BINOL; 二核バナジウム錯体

我々は不斉配位子として研究例の無かったイソオキサゾリン環の配位能に着目し、スピロ型光学活性配位子spiro bis(isoxazoline)ligands(SPRIXs)の設計・合成に成功している。今回、Pd-SPRIX触媒を用いる不斉分子内アミノカルボニル化反応の開発と光学活性スピロ型不斉配位子の効率的合成について研究を行った1.触媒的不斉分子内アミノカルボニル化反応の開発Pd-SPRIX触媒は、メタノール中、一酸化炭素雰囲気下、環化反応と一酸化炭素挿入反応が連続して進行することで、アルケニルアミドから環状□-アミノ酸誘導体を与える。よりルイス酸性の高いPd金属塩を用い、嵩高い置換基を有する配位子から調製したSPRIX系触媒を用いれば、さらに効率的かつ高エナンチオ選択的に反応が進行すると考えた。検討の結果、[Pd(CH_3CN)_4](BF_4)_2と(M,S,S)-i-Pr-SPRIXから調製した不斉触媒を用いると、アルケニルウレアから化学収率92%、不斉収率86%eeで二環式合窒素化合物が得られることがわかった。2.SPRIX配位子の効率的光学分割法の開発SPRIXとキラルなPd錯体とでジアステレオマー錯体を調製し、再結晶などの簡便操作によるSPRIX配位子の効率的光学分割を試みた。ラセミ体SPRIXに対してシクロパラデート化合物を0.5モル当量用いて、メタノール中で錯体生成反応を行い、4当量のNH_4PF_6で処理することにより、ジアステレオマー錯体混合物を収率87%で得た。この混合物を分別再結晶した後、1,2-bis(diphenylphosphino)ethane(dppe)との配位子交換反応により、光学的に純粋なSPRIXを得ることに成功した。3.新規スピロ型配位子のコンビナトリアル合成置換基とスピロ環サイズが異なり、さらに金属への配位部位としてイソオキサゾリン、イソオキサゾールを持った新規スピロ型配位子のコンビナトリアル合成を行った。マロン酸ジエチルを出発原料として、様々なハロゲン化ホモアリルとの反応により多様な新規スピロ型配位子の効率的合成に成功した。

我们着眼于尚未作为不对称配体研究的异恶唑啉环的配位能力，成功设计合成了螺型光学活性配体——螺双(异恶唑啉)配体(SPRIXs)。此次，我们开展了使用Pd-SPRIX催化剂的不对称分子内氨基羰基化反应的开发以及光学活性螺型不对称配体的高效合成的研究1.催化不对称分子内氨基羰基化反应开发的Pd-SPRIX催化剂产生环状□。 -在甲醇和一氧化碳气氛中通过连续环化和一氧化碳插入反应从烯基酰胺得到氨基酸衍生物。我们认为，通过使用由具有较高路易斯酸度的钯金属盐和具有大取代基的配体制备的SPRIX基催化剂，反应会更有效地进行并具有更高的对映选择性。研究结果发现，使用[Pd(CH_3CN)_4](BF_4)_2和(M,S,S)-i-Pr-SPRIX制备的不对称催化剂，化学收率为92%，发现得到了不对称的双环氮化合物，产率为86％ee。 2. 开发SPRIX配体的高效光学拆分方法我们制备了SPRIX和手性Pd配合物的非对映体配合物，并尝试通过重结晶等简单程序对SPRIX配体进行有效的光学拆分。使用相对于外消旋SPRIX为0.5摩尔当量的环对二酯化合物在甲醇中进行络合物形成反应，并且通过用4当量的NH_4PF_6处理以87%收率获得非对映异构体络合物混合物。对该混合物进行分级重结晶后，我们通过与1,2-双(二苯基膦)乙烷(dppe)的配体交换反应成功获得了光学纯的SPRIX。 3.新型螺型配体的组合合成我们进行了具有不同取代基和螺环尺寸的新型螺型配体的组合合成，该配体还具有异恶唑啉和异恶唑作为金属配位位点。以丙二酸二乙酯为起始原料，通过与各种高烯丙基卤化物反应，成功高效合成了多种新型螺型配体。

项目成果

Bifunctional organocatalysts for enantioselective aza-Morita-Baylis-Hillman reaction

• DOI: 10.1021/ja0500254
• 发表时间: 2005-03-23
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Matsui, K;Takizawa, S;Sasai, H
• 通讯作者: Sasai, H

Spiro Crown Ethers Bearing (S)-1,1'-Spirobiindanes as Chiral Backbones

螺冠醚轴承 (S)-1,1-螺二茚满作为手性主链

• 发表时间: 2005
• 期刊: Heterocycles 66
• 作者: K.Yonezawa;M.L.Patil;H.Sasai;S.Takizawa
• 通讯作者: S.Takizawa

Dual activation in a homolytic coupling reaction promoted by an enantioselective dinuclear vanadium(IV) catalyst

• DOI: 10.1016/j.tetlet.2004.01.007
• 发表时间: 2004-02-23
• 期刊: TETRAHEDRON LETTERS
• 影响因子: 1.8
• 作者: Somei, H;Asano, Y;Sasai, H
• 通讯作者: Sasai, H

Development of Novel Chiral Spiro Ligand Bearing Oxazolines

新型手性螺环配体恶唑啉的研制

• 发表时间: 2004
• 期刊: Tetrahedron: Asymmetry 15(23)
• 作者: T.kato;K.Marubayashi;S.Takizawa;H.Sasai
• 通讯作者: H.Sasai

Micelle-derived Polymer Supports for Enantioselective Catalysts

用于对映选择性催化剂的胶束衍生聚合物载体

• 发表时间: 2005
• 期刊: Tetrahedron Lett. 46・7
• 作者: S.Takizawa;M.L.Patil;F.Yonezawa;K.Marubayashi;H.Tanaka;T.Kawai;H.Sasai
• 通讯作者: H.Sasai