Catalytic Asymmetric Synthesis Utilizing Chiral Non-Bonding Interaction and Dynamic Covalent Bond as a Source of Chirality

利用手性非键相互作用和动态共价键作为手性来源的催化不对称合成

基本信息

批准号：
20H00377
负责人：
杉野目道紀
金额：
$ 29.29万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

分子キラリティは生体中の生理活性分子の働きのみならず、分子集合体の集合状態や、円偏光などの物理的なキラリティを制御する観点からも極めて重要な構造因子である。不斉合成はキラルな分子の二つの鏡像異性体のうちの一方を高選択的に作り出す分子技術であり、最終生成物のキラリティは常に天然化合物のキラリティからの多段階にわたる不斉転写－すなわちキラリティのリレー－に依っている。なかでも触媒的不斉合成は天然物のキラリティを一旦キラル触媒に転写し、それを触媒反応によって生成物へと転写する方法論である。この方法は少量のキラル化合物から多量のキラル生成物を生み出すこと、すなわち不斉増殖を可能にするため、この半世紀にわたり精力的な研究が続けられてきた。これまでに開発されてきたキラル触媒は固定化された－ラセミ化しない－中心、軸、または面キラリティを有しており、天然化合物からの多段階の立体選択的共有結合形成に依存している。このような従来の非動的キラリティをもつキラル触媒を用いる場合には、天然キラル源からの不斉転写が多段階にわたるうえ、その不斉転写には必要なキラル触媒骨格に応じた個別の立体選択的合成法開発が必要であった。本研究ではこの対極として、「動的キラリティを持つ分子触媒」を用い、様々な遍在キラル化合物から１段階の不斉転写でキラル骨格を可逆的に誘起して行う、次世代の触媒的不斉合成システムを確立することを目的としている。令和２年度においてはこれを実現するための基盤となる不斉反応として、ポリキノキサリン骨格にビピリジル基を導入したPQXbpyをキラル触媒とする不斉炭素ー炭素結合形成反応、および同骨格にp-ジメチルアミノピリジル基を導入したPQXmdppをキラル触媒とする不斉Steglich型転位反応を開発し、報告した。

分子手性不仅在生物生物体中生物活性分子的功能方面，而且在控制分子组件的组装状态和物理性手性方面，例如圆形极化光，也是极其重要的结构因素。不对称合成是一种分子技术，高度选择性地创建了手性分子的两个对映异构体之一，最终产物的手性始终取决于多步不对称转录或chirality of Chirality of Chirality-来自天然化合物的刺耳性。其中，催化不对称合成是一种方法，其中天然产物的手性被转移到手性催化剂中，然后通过催化反应转移到产物中。在过去的半个世纪中，该方法已积极研究，以从少量的手性化合物中产生大量的手性产品，即允许不对称生长。到目前为止，手性催化剂已经固定了 - 没有核对中心，轴或表面手性，并依赖于自然化合物的多阶段立体选择性共价形成。当使用具有非动力手性的传统手性催化剂时，从多个阶段进行了自然手性源的不对称转录，并且根据挑剔的转录所需的单个立体选择性合成方法的发展。作为对立面，这项研究旨在使用“具有动态手性的分子催化剂”建立下一代催化不对称合成系统，并可逆地引起各种普遍存在的手性化合物的手性框架。在2020财年，我们使用PQXBPY开发并报告了不对称的碳碳键形成反应，这是实现这一目标的基础，该反应将双吡啶基群引入多喹又氧化物骨骼作为手性催化剂，并使用不对称的Steglich-type Rectrangel Revactim pqsylidyl pqxmd，该反应是pqsyridyl pqsmdyl pqyyridel pqyyliDyl pqyyrids pqyhdimd pqsmd pemdyl pqsmd pemdyl thimpep。与手性催化剂相同的骨骼。