金属の隣接基効果を利用したキラルリン酸触媒によるエナンチオ収束的不斉求核置換反応

手性磷酸催化金属邻基效应的对映收敛不对称亲核取代反应

基本信息

批准号：
17J02007
负责人：
太田祐介
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当研究室では、キラルリン酸触媒を用いた不斉触媒反応の開発を行っており、これまでに多彩な不斉反応の開発に成功している。その中で私は、有機合成化学における代表的な反応である求核置換反応に着目し、新しい不斉触媒反応の開発に取り組んでいる。こうした不斉求核置換反応のうち、ラセミ混合物を基質として用いる反応系では、一方のエナンチオマーのみを置換生成物へと変換する「速度論的光学分割」を利用した手法が主流となっている。しかし、この方法論では理論収率が最大50%となる点が大きな課題となっている。一方、ラセミ混合物のうち全ての原料を光学活性生成物へと変換できる方法論である「エナンチオ収束的不斉求核置換反応」は未だ報告例が限られている。そこで私は、キラルリン酸触媒を用いたエナンチオ収束的不斉求核置換反応の開発に挑戦した。本研究が実現すれば、これまで不斉合成が困難であった光学活性化合物の合成法を提供できると期待した。以上のような背景のもと、これまでにキラルリン酸触媒を用いたエナンチオ収束的分子間Nicholas反応の開発に成功している。チオールを求核剤として用いることで、既存の方法論では不斉合成が困難であるプロパルギルスルフィドのエナンチオ収束合成法の開発に成功した。現在は、本手法をさらに有用なものにするべく、分子内反応への展開について検討を行っている。具体的には、ジオールを基質として用いることで、七員環エーテルのエナンチオ収束合成法の開発に取り組んだ。詳細な反応条件の検討の結果、基質によって適切なキラルリン酸触媒を用いることで、良好な収率およびエナンチオ選択性で目的とする光学活性七員環エーテルが得られることを見出した。また、光学純度を損なうことなく、脱錯体化を利用した生成物の誘導化を行うことに成功した。

我们的实验室已经使用手性磷酸盐催化剂开发了不对称的催化反应，并成功发展了多种不对称反应。其中，我专注于亲核取代反应，有机合成化学中的典型反应，并致力于发展新的不对称催化反应。在这些不对称的亲核取代反应中，在使用外消旋混合物作为底物的反应系统中，使用“动力学光学分辨率”的方法，其中只有一个对映异构体被转换为替代产物已成为主流。但是，这种方法的理论产率最高为50％。另一方面，仍然只有少数报道“对映射的不对称亲核取代反应”，这种方法允许将所有的外来混合物的原材料转化为光学活性产物。因此，我提出了挑战，要开发手性磷酸盐催化的对映射的非对称非对称亲核取代反应。如果实现这项研究，我们希望可以提供合成光学活性化合物的方法，这些化合物以前很难不对称合成。基于上述背景，我们成功开发了使用手性磷酸盐催化剂的对映体分子尼古拉斯反应。通过将硫醇作为亲核试剂，我们成功地开发了硫化丙基硫化物的对映体合成，这很难与现有方法论不对称合成。目前，为了使该方法更有用，我们正在考虑将其开发为分子内反应。具体而言，我们通过使用DIOL作为底物来开发一种为七元环醚开发一种对映射的合成方法。在详细研究了反应条件后，发现通过使用合适的手性磷酸盐催化剂作为底物，可以以良好的产率和对映选择性获得所需的光学活性7元环醚。此外，产品的解剖学成功地进行了，而不会损害光学纯度。