光学活性アンモニウムフルオリドの創製と不斉合成への応用

光学活性氟化铵的制备及其在不对称合成中的应用

基本信息

批准号：
13740410
负责人：
大井貴史
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
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

固相-液相相間移動条件での光学活性四級アンモニウムフルオリドの簡便な系内発生法を確立し、不斉合成への応用の端緒を得た前年度の成果を基盤とし、本年度は光学活性四級アンモニウムフルオリドを有機触媒とする不斉合成プロセスを一般的なものとするため、有機合成化学におけるケイ素-フッ素間の親和性を利用した各種の炭素-炭素結合形成反応への適用を中心課題として研究に取り組んだ。その結果、既に開発したC_2対称軸を有する光学活性N-スピロ型アンモニウムフルオリドに対してそのビフルオリドが比較的安定で取り扱いやすく単離可能であることを見い出し、これが置換型ニトロアルカンから誘導されるシリルニトロナートとアルデヒドとの不斉ニトロアルドール反応の極めて高活性な有機触媒として機能することを明らかにした。ここでは、触媒の構造と反応性、選択性の相関についての詳細な検討を行い、精密な分子修飾に基づいた高い触媒活性とジアステレオ及びエナンチオ選択性の獲得に成功している。特に、本反応システムは芳香族アルデヒド類を基質とする系に有効であり、しかもアンチ体が選択的に得られることは興味深い。さらに、反応の遷移状態の構造についての知見を得るため核磁気共鳴スペクトル測定を行ったところ、本反応がキラルなアンモニウムニトロナートを経由して進行するという結果が得られ、従来のシステムとは異なるアンチ選択性は非環状型の遷移状態を考えることで説明できることがわかった。この結果を基に、α,β-不飽和カルボニル化合物への共役付加反応等、他の基本的な炭素-炭素結合形成反応への応用についても既に基礎的な知見が得られており、本研究の意義と今後の可能性を明確に示すことができたと考えている。

基于去年的成果，我们建立了固-液相转移条件下光学活性氟化季铵的简单系统内生成方法，并开始将其应用于不对称合成，今年我们将重点关注光学活性氟化季铵为了普及使用氟作为有机催化剂的不对称合成工艺，我们正在研究其在有机合成化学中利用硅和氟之间的亲和力的各种碳-碳键形成反应的应用。结果，我们发现二氟化物相对稳定，易于处理，并且可以从我们之前开发的具有C_2对称轴的光学活性N-螺氟化铵中分离出来，并且可以从研究表明，该产品对于硝基甲硅烷基酯和醛之间的不对称硝基醇醛反应具有极高的活性有机催化剂。在这里，我们对催化剂结构、反应活性和选择性之间的关系进行了详细研究，并成功地基于精确的分子修饰获得了高催化活性以及非对映和对映选择性。特别有趣的是，该反应体系对于使用芳香醛作为底物的体系是有效的，并且可以选择性地获得反异构体。此外，当我们进行核磁共振波谱以获得有关反应过渡态结构的知识时，我们得到了该反应通过手性硝酸铵进行的结果，这与传统系统不同，发现可以具有反选择性。通过考虑非循环过渡态来解释。基于这些结果，我们已经获得了关于应用于其他基本碳-碳键形成反应的基础知识，例如α，β-不饱和羰基化合物的共轭加成反应，我们相信我们能够清楚地证明其重要性和意义。未来的可能性。