ジアゾカルボニル化合成物等を用いる合成反応に適用可能な新規触媒の開発

开发适用于重氮羰基化化合物等合成反应的新型催化剂。

基本信息

批准号：
11F01768
负责人：
小林修
金额：
$ 0.96万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01768/
关键词：
触媒有機超塩基ジアゾカルボニル不斉合成分子骨格形成

项目摘要

有機合成化学において、新規触媒の開発はより効率的な分子骨格構築反応を行う上で極めて重要な研究課題である。本研究ではキラル有機超強塩基触媒を用いるジアゾカルボニル化合物等の立体選択的反応の開発を目指した検討を行った。キラル有機超強塩基触媒はその強塩基性を特徴とする有望な触媒種であるが、触媒的不斉合成への適用はあまり検討がなされていない。そこで昨年度に引き続き、新規キラル有機超強塩基触媒の設計・合成、およびその機能評価の検討を行い、新たに開発を行った新規キラルホスファゼン触媒を用いるスルホニルイミデートとイミンとのMannich型反応が有意な不斉の発現をもって進行することを確認した。一方で本研究の遂行途中に、有機超強塩基を触媒として用いるイソニトリルとアルデヒドやイミンとの反応について新たな知見を得た。イソニトリルとアルデヒドやイミンとの反応は、オキサゾリン環やイミダゾリン環を効率的に構築する有用な反応である。従来この反応には、反応点に電子求引基を有する活性なイソニトリルが基質として用いられていたが、反応点に電子求引基を有さない不活性なイソニトリルを用いた反応例はまれであった。そこで、有機超強塩基を用いて不活性なイソニトリルを用いる反応を行ったところ、目的の反応が効率的に進行することを見いだした。さらに反応条件の詳細な検討を行ったところ、反応系中に混入した微量の水が反応の反応性や選択性に大きな影響を与えていることを見出した。そこで反応系中への水の積極的添加を試みたところ、収率および立体選択性の大幅な改善が見られた。従来有機超強塩基は系中に水が存在すると容易に反応してしまい、失活するものと考えられていたが、本結果は水が条件によっては有機超強塩基と反応せずに独立して機能しうることを示すものであり、これまでの有機超強塩基の常識を覆す新たな科学的知見であるといえる。

在有机合成化学中，新型催化剂的开发是更高效的分子骨架构建反应的极其重要的研究课题。在这项研究中，我们旨在使用手性有机超强碱催化剂开发重氮羰基化合物的立体选择性反应。手性有机超强碱催化剂因其强碱性而成为有前景的催化剂种类，但其在催化不对称合成中的应用尚未得到太多研究。因此，我们继去年之后，设计合成了新型手性有机超强碱催化剂，并对其功能进行了评价，发现使用新开发的新型手性磷腈催化剂，磺酰亚胺酯与亚胺之间的曼尼希型反应具有显着的意义。已证实疾病随着不对称性的发展而进展。另一方面，在本研究过程中，我们获得了关于有机超强碱作为催化剂，异腈与醛、亚胺反应的新知识。异腈与醛和亚胺的反应是有效构建恶唑啉环和咪唑啉环的有用反应。传统上，反应位点具有吸电子基团的活性异腈被用作该反应的底物，但使用反应位点不具有吸电子基团的惰性异腈进行反应的例子很少。因此，他们使用惰性异腈和超强有机碱进行反应，发现所需的反应有效地进行。此外，对反应条件进行详细研究后发现，反应体系中混入微量的水对反应的反应活性和选择性有显着影响。因此，当我们尝试向反应体系中主动添加水时，我们发现收率和立体选择性有了显着的提高。以往，人们认为体系中存在水时，有机超强碱容易发生反应而失活，但该结果表明，在某些条件下，水不会与有机超强碱发生反应，可以说是独立的。这是颠覆有机超强碱传统观念的新科学知识。