新規基質認識型キラル有機強塩基触媒の創製と応用

新型底物识别手性有机强碱催化剂的制备及应用

基本信息

批准号：
19020022
负责人：
大井貴史
金额：
$ 2.94万
依托单位：
Nagoya 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究初年度に、光学活性なテトラアミノホスホニウム塩を独自にデザインし、それから発生させたキラルなイミノホスホランが直截的ニトロアルドール反応の触媒として卓越した機能を発現することを見出している。今年度さらに、イミノホスホランの有機強塩基触媒としての特徴を明確にするため、アルデヒド類のヒドロホスホリル化反応に適用した。反応に用いるジアルキルホスホナートは、二つの互変異性体の平衡混合物として存在し、一般に中性条件下では平衡はホスホナート型に大きく偏っているとされている。従って、反応性が高く、実際の求核種と考えられているホスファイト型の系内での存在確率は極めて低く、これが反応速度に大きく影響することになる。この問題に対して、適切な塩基触媒を用いてホスホナートを活性化し、ホスファイト型へと平衡をずらすことで十分な反応性を獲得しようというアプローチが有効であると言われてきたが、このような条件でのホスファイト型の寄与を支持する実験化学的知見はほとんどなかった。そこで、イミノホスホラン存在下でのジメチルホスホナートの挙動を、低温^<31>P NMR実験により調べたところ、ホスファイトアニオンに相当するピークと、それと対をなすホスホニウムカチオンのシグナルがそれぞれはっきりと観測された。さらに、このホスホニウムホスファイトの生成と、そのリン求核種としての反応性との関係を明確にするため、実際にイミノホスホランを触媒とするアルデヒド類のヒドロホスホリル化反応を試みた。その結果、予想通り高い反応性と立体選択性の発現が認められ、芳香族置換基の電子密度が増大するにつれて反応が加速された。また、最も高いエナンチオ選択性を与えた触媒は、様々な置換様式のアルデヒドに対して有効であった。

在这项研究的第一年中，我们独立设计了一种光学活跃的四磷磷盐，发现该盐的手性脂磷蛋白从中产生的手性脂蛋白作为直接硝基醇反应的催化剂表现出了出色的功能。今年，为了阐明酰磷酸酯作为有机强碱催化剂的特征，它被应用于醛的水磷酸化反应。反应中使用的二烷基膦酸酯作为两种互变异物的平衡混合物存在，通常据称在中性条件下，平衡对膦酸酯形式高度偏见。因此，在磷酸盐型系统中存在的可能性高度反应性并且被认为是实际的亲核试剂，这极大地影响了反应速率。有人说，通过使用适当的碱催化剂激活磷酸盐并将平衡转移到磷酸盐形式的方法是有效的，但是几乎没有实验性化学发现支持在这些条件下磷酸盐形式的贡献。因此，当通过低温 ^<31> p NMR实验研究二甲基膦酸酯的行为时，清楚地观察到与磷酸盐阴离子相对应的峰以及对应于磷酸盐阴离子的峰值的峰。此外，为了阐明这种磷酸盐的形成与其作为磷核磷的反应性之间的关系，我们实际上试图执行醛的酰磷酸催化磷酸盐的水磷酸化反应。结果，正如预期的那样，观察到高反应性和立体选择性，并且随着芳族取代基的电子密度的增加，反应加速了。此外，在各种替代模式下，提供最高的对映选择性的催化剂对醛有效。