不斉アザディールス・アルダー反応を用いるトロパンアルカロイド類の合成

使用不对称 Azadiels-Alder 反应合成托烷生物碱

基本信息

批准号：
06F06752
负责人：
小林修
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

含窒素化合物は、医薬品を始め農薬・重合体・機能性材料などに不可欠な化合物であり、その中には、窒素原子が不斉炭素に直接結合しているものが多数ある。その上、その立体配置が機能と密接に関連している例が多い。従って、不斉中心を持つ含窒素化合物の合成法の開発は極めて重要な研究課題である。この中でも最も重要な反応の一つにアザDiels-Alder反応がある。イミ'ンとジエンとのアザDiels-Alder反応は置換ピペリジン誘導体を構築する有用な手法の一つである。これまでに、本反応を立体選択的に促進する触媒系は数例報告されているものの何れも問題が残されており、より活性の高い触媒開発が必要であった。最近、当研究室ではニオブ(V)塩と多座配位BINOL誘導体から得られる新規Lewis酸触媒が、イミンやメソエポキシド、メソアジリジン等に対する立体選択的反応に有効であることを明らかにした。そこで現在、前述のニオブ触媒系を改良することによる高立体選択的アザDiels-Alder型反応の開発を目指して研究を行っている。今年度は、ニオブ(V)アルコキシドと三座配位型BINOL誘導体とから調製される光学活性ニオブ触媒を用いて、イミンとDanishefskyジエンとのアザDiels-Alder反応の最適化を行ったところ、最高96%eeという極めて高い立体選択性で目的物が得られることを見いだした。本反応は芳香族アルデヒド由来のイミンのみならず、脂肪族アルデヒド由来のイミンに対しても高選択的に進行した。また、本反応を応用することにより、天然物プルカロイドである(+)-Anabasineの不斉全合成にも成功した。本手法は様々な光学活性ピペリジン誘導体の効率的合成法提供できると考えられる。

含氮化合物是医药、农药、聚合物、功能材料等必需的化合物。其中，有许多氮原子直接与不对称碳键合的化合物。而且，在很多情况下，配置与功能密切相关。因此，开发具有不对称中心的含氮化合物的合成方法是一个极其重要的研究课题。最重要的反应之一是氮杂狄尔斯-阿尔德反应。亚胺和二烯之间的氮杂-狄尔斯-阿尔德反应是构建取代哌啶衍生物的有用技术之一。尽管迄今为止已经报道了几种立体选择性促进该反应的催化剂体系，但它们都仍然存在问题，并且需要开发具有更高活性的催化剂。最近，我们实验室发现一种由铌(V)盐和多齿BINOL衍生物制备的新型路易斯酸催化剂，可有效地与亚胺、内消旋环氧化物、内消旋氮丙啶等进行立体选择性反应。因此，我们目前正在进行研究，旨在通过改进上述铌催化剂体系来开发高度立体选择性的氮杂-狄尔斯-阿尔德型反应。今年，我们利用铌(V)醇盐和三齿BINOL衍生物制备的光学活性铌催化剂，优化了亚胺和Danishefsky二烯之间的氮杂Diels-Alder反应，发现可以以极高的速率获得目标产物。立体选择性为96%ee。该反应不仅对于源自芳香族醛的亚胺而且对于源自脂肪族醛的亚胺都以高选择性进行。此外，通过应用该反应，我们成功地不对称全合成了天然多花碱（+）-Anabasine。相信该方法可以为合成各种光学活性哌啶衍生物提供一种有效的方法。