キラルな有機分子を触媒とする選択的Ｃ－Ｈ酸化法の開発

手性有机分子作为催化剂选择性C-H氧化方法的发展

• 批准号: 15J11083
• 负责人: 田中 直也
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11083/
• 关键词: 有機分子触媒; オキサジリジン; C-H酸化反応; ラジカル反応; 有機化学; 酸化反応; 不斉合成; ホスホニウム塩; 有機触媒

本研究では既に、有機塩基としてはたらくキラルトリアミノイミノホスホランと過酸化水素を用いるN－スルホニルα－イミノエステル由来のオキサジリジンの触媒的不斉合成法を確立し、これが構造修飾により酸素原子供与能と立体制御能を微細に調整できるキラル酸化剤として振る舞うことを実証している。また、この知見を基にイミノエステルとキラルイミノホスホランを触媒とした不斉Rubottom酸化反応の触媒化を実現することで、従来のオキサジリジンの利用範囲の拡大に成功している。本年度は、これまで合成したオキサジリジンのN－O結合の均等開裂によって生じるジラジカル種を鍵活性種として想定した、不活性C－H結合の選択的酸化反応の実現を目指した検討を行った。試みに、C－H結合の開裂によって炭素ラジカルが生じやすいベンジル位にヘテロ原子をもつ基質をモデルとして加熱条件での反応を試みたところ、オキサジリジンそのものの不安定さ故に分解反応が優先して進行し、望みの酸化反応の進行は認められなかった。この問題を克服するため、光増感剤の存在下に適切な光照射を行うことでN－O結合の均等開裂が促進できると期待して種々の検討を行ったが、分子内での転位反応やC－O結合の開裂によるニトロンの生成の抑制が難しく、C－H結合を選択的に酸化できる反応条件の確立には至らなかった。これらの検討結果は、望みの分子変換を実現するためにはオキサジリジンの各原子上の置換基の更なる検討により、N－O結合の開裂を促し所望の活性種の生成が有利とする必要があることを示している。

在这项研究中，我们已经建立了一种使用手性三氨基亚氨基正膦（作为有机碱）和过氧化氢，从 N-磺酰基 α-亚氨基酯衍生的氧氮杂环丙烷的催化不对称合成方法，并已证明其行为类似。手性氧化剂，可以精细调节其功能和立体可控性。此外，基于这些知识，我们通过使用亚氨基酯和手性亚氨基正膦作为催化剂实现催化不对称Rubottom氧化反应，成功地扩大了传统氧氮丙啶的用途范围。今年，我们进行了一项旨在实现非活性C-H键的选择性氧化反应的研究，假设迄今为止合成的氧氮丙啶的N-O键均相断裂产生的双自由基物种是关键的活性物种。当我们尝试使用在苄基位置上有杂原子的模型底物在加热条件下进行反应时，该位置很可能通过C-H键的断裂而产生碳自由基，我们发现由于氧氮丙啶本身的不稳定性，分解反应优先进行。 ，没有观察到所需氧化反应的进展。为了克服这个问题，进行了各种研究，希望通过在光敏剂存在下施加适当的光照射来促进N-O键的均匀断裂。 C-O键，并且不可能建立可以选择性氧化C-H键的反应条件。这些研究结果表明，为了实现所需的分子转化，有必要进一步研究氧氮丙啶每个原子上的取代基，以促进N-O键的断裂并有利于所需活性物质的产生。 。

项目成果

N-スルホニルα-イミノエステル由来オキサジリジンの触媒的不斉合成およびキラル酸化剤としての機能評価

N-磺酰基α-亚氨基酯衍生的氧氮丙啶的催化不对称合成及其手性氧化剂的功能评价

• 发表时间: 2016
• 作者: 田中直也;浦口大輔;大井貴史
• 通讯作者: 大井貴史

Development of Dialkyl Phosphite Mediated Formal Asymmetric Cross Pinacol-Type Reaction Under the Catalysis of Chiral Triaminoiminophosphorane

手性三氨基亚氨基正膦催化亚磷酸二烷基酯介导的形式不对称交叉频哪醇型反应的进展

• 发表时间: 2015
• 作者: 田中直也・Horwitz;M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson;J. S.
• 通讯作者: J. S.

キラルイミノホスホランを触媒とするイサチンとアルデヒドの還元的不斉交差カップリング反応

手性亚氨基正膦催化靛红与醛的还原不对称交叉偶联反应

• 发表时间: 2015
• 作者: 田中直也・Horwitz;M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson;J. S.
• 通讯作者: J. S.

Enantioselective reductive multicomponent coupling reactions between isatins and aldehydes.

• DOI: 10.1039/c5sc02170g
• 发表时间: 2015-11-01
• 期刊: Chemical science
• 影响因子: 8.4
• 作者: Horwitz MA;Tanaka N;Yokosaka T;Uraguchi D;Johnson JS;Ooi T
• 通讯作者: Ooi T

Chiral Iminophosphorane Catalyzed Enantioselective Reductive Cross-Coupling Reactions between Isatins and Aldehydes

手性亚氨基正膦催化靛红和醛之间的对映选择性还原交叉偶联反应

• 发表时间: 2016
• 作者: 田中直也・Horwitz;M. A.・浦口大輔・大井貴史・Johnson;J. S.
• 通讯作者: J. S.