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，我们独立设计了一种光学活性四氨基鏻盐，并发现由其生成的手性亚氨基正膦作为直接硝基羟醛反应的催化剂表现出出色的功能。今年，为了明确亚氨基正膦作为强有机碱催化剂的特性，我们将其应用于醛的加氢磷酸化反应中。反应中使用的二烷基膦酸酯作为两种互变异构体的平衡混合物存在，并且通常认为在中性条件下平衡很大程度上偏向膦酸酯类型。因此，反应活性高、被认为是实际亲核试剂的亚磷酸酯型存在于体系中的概率极低，这将极大地影响反应速率。据说解决这个问题的有效方法是使用适当的碱催化剂活化膦酸酯并将平衡转移到亚磷酸酯类型以获得足够的反应性。在这种情况下几乎没有实验化学知识来支持亚磷酸酯类型的贡献。状况。因此，当我们通过低温31 P NMR实验研究二甲基膦酸酯在亚氨基正膦存在下的行为时，我们发现对应于亚磷酸根阴离子的峰和与其配对的鏻阳离子的信号是明显的。。此外，为了阐明亚磷酸鏻的形成与其作为磷亲核试剂的反应性之间的关系，我们实际上尝试了使用亚氨基正膦作为催化剂进行醛的加氢磷酸化反应。正如预期的那样，观察到高反应活性和立体选择性，并且随着芳香族取代基电子密度的增加，反应加速。此外，具有最高对映选择性的催化剂对具有各种取代模式的醛有效。