環状グアニジン構造を有する不斉有機分子触媒の開発

环状胍结构不对称有机分子催化剂的研制

基本信息

批准号：
13750805
负责人：
長澤和夫
金额：
$ 1.6万
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

不斉反応試薬の開発は、これまで主に遷移金属を中心に研究が行われ、還元反応をはじめ炭素-炭素結合反応においても、高い選択性を示す実用的な反応が見いだされている。一方21世紀に入り、有機合成化学の分野においても、地球規模で広がる環境汚染に対する取り組みの一つとして、環境への負荷の少ない新しい試薬の開発が求められてきている。このような状況下、環境にやさしい試薬として、化学的に安定で再利用可能なグアニジン化合物に着目し、グアニジン構造を含む、新しい実用的な有機分子型不斉触媒(有機分子試薬)の開発を目的とし、研究を行った。海洋産天然物crambescidine 359およびbatzelladine Dの全合成研究の成功をもとに、その特徴的な骨格である環状グアニジン構造を有する、C2対称な5環性グアニジン化合物を独自に設計した。連続型1,3-双極子環化反応を鍵反応として、光学活性な5環性グアニジン化合物を立体選択的に合成することができた。合成した化合物は、不飽和ラクトンとピロリジンとのヘテロマイケル反応を、顕著に加速する触媒であることが明らかとなった。さらに本グアニジン触媒は、グリシンイミン誘導体に対するアルキル化反応において、相関移動触媒として用いた場合に、非常に高い不斉収率を誘起する触媒であることが明らかとなった。これはグアニジン触媒による不斉アルキル化反応の初めての例である。開発した触媒は、反応終了後容易に回収可能であり、種々の反応に再度用いることが可能であった。

迄今为止，不对称反应试剂的研究主要集中在过渡金属上，在还原反应和其他碳-碳键反应中已经发现了表现出高选择性的实用反应。另一方面，进入21世纪，在有机合成化学领域，为了应对全球范围内蔓延的环境污染，需要开发对环境影响较小的新试剂。。在这种情况下，我们着眼于化学稳定、可重复使用的胍类化合物作为环境友好型试剂，开发出一种新型实用的含有胍结构的有机分子型不对称催化剂（有机分子试剂）进行研究。我们在海洋天然产物crambescidine 359和batzelladine D的全合成研究成功的基础上，自主设计了一种C2对称五环胍化合物，其特征骨架为环状胍结构。我们以连续1,3-偶极环化反应为关键反应，成功立体选择性合成了光学活性五环胍化合物。发现合成的化合物是一种催化剂，可显着加速不饱和内酯和吡咯烷之间的杂迈克尔反应。此外，已揭示本发明的胍催化剂当用作甘氨酸亚胺衍生物的烷基化反应中的相转移催化剂时诱导非常高的不对称产率。这是胍催化的不对称烷基化反应的第一个例子。所开发的催化剂在反应完成后可以很容易地回收，并可以在各种反应中再次使用。