概念的に新しい触媒的不斉合成の開発

开发新概念催化不对称合成

• 批准号: 02F00358
• 负责人: 笹井 宏明
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00358/
• 关键词: 光学活性; 不斉配位子; イソキサゾリン; アルケニルアルコール; スピロ; Spiro Bis (isoxazoline) Ligands (SPRIXs); α-メチレン-γ-ブチロラクトン; ラクタム; 触媒的不斉合成; イソオキサゾリン; ラクトン; ルイス酸

光学活性な反応場を提供する不斉配位子のデザインと合成は、新規触媒的不斉反応の開発、および不斉化が困難な反応系を開拓するために重要である。研究代表者の研究室では、既存官能基利用の範疇を超えた新規な不斉配位子の創製研究を行っている。その結果、配位子として研究例の無いイソキサゾリンと、配位子骨格として報告例の少ないスピロ骨格の両方を合わせ持つ、独創性の高い光学活性配位子Spiro Bis (isoxazoline) Ligands (SPRIXs)の開発に成功している。Pd(II)-SPRIXs触媒は、アルケニルアルコールの触媒的不斉ワッカー型環化反応において、高い光学収率で環状エーテルを与え、オキシパラデーション型環化反応を経由する不斉タンデム環化反応をも促進する。最近では、世界初の触媒的不斉アミノカルボニレーションの開発にも成功している。これら反応でのPd(II)-SPRIXs触媒の顕著な加速効果は、イソキサゾリン配位子の特異な能力とスピロ不斉の生みだす特徴的な不斉環境に起因するものである。現在のところ、SPRIXs配位子以外に本触媒的不斉ワッカー型環化反応、および触媒的不斉アミノカルボニレーション反応を促進する不斉配位子は見出されていない。研究分担者は、Pd(II)-SPRIXs触媒の有用性を明らかにするべく、α-メチレン-γ-ブチロラクトンの触媒的不斉合成への適用を試みた。既に報告されているLu教授らのPd(II)-Pymox触媒系で確認された副生成物を与えることなく、化学収率87%、光学収率92%eeで目的環化体を得た。(Tetrahedron Lett.2003,44,5201.) Pd(II)-SPRIXs触媒は、光学活性なラクタム合成にも適用可能であることも明らかとなった。さらなる収率の向上を目指し、触媒量、温度、溶媒などの条件検討を行っている。また、特異な反応性を有する新規イソキサゾリン不斉配位子の開発および応用についても研究を行っている。既にいくつかの配位子を光学活性体として合成することに成功している。現在、様々な不斉反応への適用と新規反応性の確認試験を行っている。

提供光学活性反应位点的不对称配体的设计和合成对于新型催化不对称反应的开发以及难以不对称的反应体系的开发具有重要意义。研究主任的实验室正在进行研究，以创造超出现有官能团利用范围的新的不对称配体。结果，我们开发了螺双（异恶唑啉）配体（SPRIXs），这是一种高度原创的光学活性配体，同时具有尚未作为配体进行研究的异恶唑啉和很少被报道为配体骨架的螺骨架。开发已成功。 Pd(II)-SPRIXs 催化剂在烯醇的催化不对称瓦克型环化反应中以高光学产率提供环醚，也可用于通过氧对位型环化反应进行的不对称串联环化反应。最近，我们还成功开发了世界上第一个催化不对称氨基羰基化反应。 Pd(II)-SPRIXs催化剂在这些反应中的显着加速效果归因于异恶唑啉配体的独特能力以及螺手性所创造的特征手性环境。目前，除SPRIXs配体外，尚未发现能促进现有催化不对称Wacker型环化反应和催化不对称氨基羰基化反应的不对称配体。为了阐明Pd(II)-SPRIXs催化剂的实用性，研究人员尝试将其应用于α-亚甲基-γ-丁内酯的催化不对称合成。获得了所需的环化产物，化学产率为 87%，光学产率为 92% ee，没有产生任何副产物，这是在 Lu 教授等人已经报道的 Pd(II)-Pymox 催化剂体系中观察到的。 (Tetrahedron Lett.2003,44,5201.)Pd(II)-SPRIXs 催化剂也可以应用于光学活性内酰胺合成，这一点也已变得很清楚。为了进一步提高收率，我们正在研究催化剂用量、温度和溶剂等条件。我们还正在进行具有独特反应活性的新型异恶唑啉不对称配体的开发和应用研究。我们已经成功合成了几种光学活性配体。目前，我们正在将该方法应用于各种不对称反应并进行测试以确认新的反应活性。

项目成果

C.Muthiah, M.A.Arai, T.Shinohara, T.Arai, S.Takizawa, H.Sasai: "Enantioselective Synthesis of α-Methylene-γ-butyrolactones Using Chiral Pd(II)-SPRIX Catalyst"Tetrahedron Lett.. 44(28). 5201-5204 (2003)

C.Muthiah、M.A.Arai、T.Shinohara、T.Arai、S.Takizawa、H.Sasai：“使用手性 Pd(II)-SPRIX 催化剂对映选择性合成 α-亚甲基-γ-丁内酯” Tetrahedron Lett.. 44( 28）。5201-5204（2003）。