水溶液中の不斉Lewis酸触媒反応の開発

水溶液中不对称路易斯酸催化反应的发展

基本信息

批准号：
13771329
负责人：
眞鍋敬
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

触媒量の不斉源から大量の光学活性化合物を得ることができる触媒的不斉合成反応は、医薬品合成を始めとする有機合成化学の分野において極めて有用な手法の一つである。更に、反応溶媒として水を用いる合成反応は、水が持つ特有の性質を活用することで、有機溶媒中では見られない反応性・選択性を具現できる可能性がある。そこで本研究では、有機合成化学におけるもっとも重要な反応の一つである、Lewis酸触媒を用いる不斉炭素-炭素結合形成反応を、水溶液中で実現することを目標とし、キラルLewis酸触媒の開発を行った。検討の結果、以下の新規触媒系を開発した。(1)キラルクラウンエーテルと希土類金属トリフラートを組み合わせることにより、水系溶媒中での触媒的不斉向山アルドール反応を実現した。この触媒系により、光学活性βヒドロキシケトンおよびβヒドロキシチオエステルが得られる。また、種々の置換基を有するキラルクラウンエーテルを用いることにより、本触媒系におけるクラウンエーテル上の置換基効果を明らかにした。また、X線結晶解析ならびに核磁気共鳴法等により、不斉反応の選択性に影響を与える因子について明らかにした。(2)光学活性キラルジアミン型配位子と数種の金属塩とを用いる水系溶媒中での触媒的不斉反応(カルボニル化合物のアリル化反応およびヒドラゾンを基質とするMannich型反応)を開発した。これらの反応系では、配位子の存在により反応が劇的に加速されることが明らかになり、今後の新規触媒系の開発に重要な指針を与ることができた。

催化不对称合成反应可以从催化量的不对称源中获得大量光学活性化合物，是有机合成化学（包括药物合成）领域极其有用的技术之一。此外，利用水作为反应溶剂的合成反应，利用水的独特性质，有可能实现有机溶剂中无法实现的反应性和选择性。因此，在本研究中，我们旨在利用路易斯酸催化剂在水溶液中实现不对称碳-碳键形成反应，这是有机合成化学中最重要的反应之一，并开发了一种手性路易斯酸催化剂。我做到了。根据研究的结果，我们开发了以下新的催化剂体系。 (1)通过结合手性冠醚和稀土金属三氟甲磺酸盐，我们在水性溶剂中实现了催化不对称Mukaiyama羟醛反应。该催化剂体系提供光学活性β-羟基酮和β-羟基硫酯。此外，通过使用具有各种取代基的手性冠醚，我们阐明了该催化剂体系中取代基对冠醚的影响。我们还利用X射线晶体分析和核磁共振方法阐明了影响不对称反应选择性的因素。 (2) 利用光学活性手性二胺型配体和多种金属盐，开发了水溶剂中的催化不对称反应（羰基化合物的烯丙基化反应和以腙为底物的曼尼希型反应）。在这些反应体系中，配体的存在极大地加速了反应，这为未来新型催化剂体系的开发提供了重要指导。