スピロキラリティーの多機能化を基盤とする環境低負荷型新規不斉反応プロセスの開発

基于多功能螺手性开发低环境影响的新型不对称反应工艺

基本信息

批准号：
13J07348
负责人：
吉田泰志
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

スピロ化合物のキラリティーを利用するエナンチオ選択的触媒反応の開発テトラヒドロベンゾフラノンは、生理活性天然物の部分骨格によくみられる構造であり、その合成研究が精力的に行われている。ジエノンとアレン酸エステルの形式的[3+2]環化付加反応は、中でも最も直接的な合成法の一つであるものの、反応の報告例は無かった。まず、ジエノンとアレン酸エステルの形式的[3+2]環化付加反応を、様々なホスフィン型キラル有機分子触媒を用いて検討を行った。その結果、BINAPなどのトリアリールホスフィンや、DIOP等のジアリールアルキルホスフィンを用いた場合にはほとんど反応が進行しなかった。様々なホスフィン型有機分子触媒を検討した結果、スピロ骨格を有する(R)-SITCPを用いた場合にのみ円滑に反応が進行し、生成物が54%収率、88% eeにて得られた。次に反応条件の最適化を行った結果、20mol%の(R)-SITCP触媒存在下でジエノンと1.5当量のアレン酸エステルをジクロロメタンとトルエンの混合溶媒中、0℃にて作用させることで、形式的[3+2]環化生成物が78%収率、93% eeにて得られた。その後、本反応の適用範囲の検討を行ったところ、電子豊富な芳香族置換基を有する基質や、電子不足な芳香族置換基を有する基質のいずれの場合も円滑に反応が進行し、生成物が高収率、高エナンチオ選択的に得られた。また、立体的にかさ高い1－ナフチル基を有する基質、アルキル基を有する基質、アレン酸ベンジルエステルを反応相手として用いた場合、いずれの場合も中程度の収率ながらも最高96% eeと高エナンチオ選択的に生成物が得られた。

利用螺环化合物的手性开发对映选择性催化反应四氢苯并呋喃酮是生理活性天然产物的部分骨架中常见的结构，其合成研究正在积极进行。虽然二烯酮和丙二烯酸酯之间的正式[3+2]环加成反应是最直接的合成方法之一，但目前尚未见该反应的报道。首先，我们使用各种膦型手性有机分子催化剂研究了二烯酮和丙二烯酯之间的正式[3+2]环加成反应。结果，当使用三芳基膦如BINAP和二芳基烷基膦如DIOP时，反应几乎不进行。对各种膦类有机分子催化剂的研究结果表明，只有使用具有螺骨架的(R)-SITCP时反应才能顺利进行，并且以54％的收率和88％的ee得到产物。接下来，我们优化了反应条件，发现二烯酮和1.5当量丙二烯酸酯在二氯甲烷和甲苯的混合溶剂中，在20 mol% (R)-SITCP催化剂存在下，0℃下反应，得到了甲醛[3+ 2]以78%产率、93%ee获得环化产物。随后，我们考察了该反应的适用范围，发现无论是具有富电子芳香族取代基的底物还是具有贫电子芳香族取代基的底物，反应均顺利进行，并且以高产率和高对映选择性获得了产物。此外，当使用具有空间大的1-萘基的底物、具有烷基的底物或苄基丙二烯酸酯作为反应伙伴时，产率适中但较高，最高可达96％ee。对映选择性获得。