リン酸化剤の触媒的活性化に基づくリン酸エステル合成法の開発

リン酸エステルは、生体内物質や医薬分子にも含まれる重要分子であるが、複数のヒドロキシ基をもつ反応基質の特定のヒドロキシ基のみをリン酸化してリン酸エステルを合成することは、現代の有機合成化学においても難しい課題であり、汎用的手法は確立されていない。そこで本研究では、ピリジルエステルを用いるジオール類の触媒的モノアシル化反応の開発を契機として、アシル化反応からより難しいホスホリル化（リン酸化）反応へと展開し、「リン酸化剤の触媒的活性化に基づくリン酸エステル合成法の開発」することを3年計画で目指している。1年目の2019年度は、ホスホリル化剤としてのピリジルホスファートやピロホスファートを活性化できる金属塩を探索したところ、種々の第４周期遷移金属の塩によって活性化できることを見出した。2年目となる本年度は以下の成果を得た。（１）2位置換1,3-ジオールの触媒的不斉モノホスホリル化（非対称化）反応を、第４周期遷移金属塩と様々な不斉配位子を組み合わせることによって検討したところ、有意な選択性を与える不斉配位子を見出すことができた。現在、反応条件と配位子構造の最適化を図っている。（２）反応系中で調製した塩化ホスホリルを用いることで、2-カルボキシフェニルボロン酸を触媒とするジオールもしくはトリオールのモノホスホリル化反応が可能であることを見出した。現在、ホウ素触媒の活性向上とその特徴の探索を行なっている。（３）上述のホウ素触媒の開発と関連して、ヒドロキシカルボン酸によるボロン酸の活性化を検討しており、モノアシル酒石酸が、ウレア助触媒との組み合わせによって、高活性な不斉有機触媒となることを見出した。（４）アシル化とホスホリル化との類比から、チオエステルやチオホスファートに興味を持って検討しており、その一端として不飽和チオエステルの新しい合成法を開発することができた。

リン酸エステルは、生体内物質や医薬分子にも含まれる重要分子であるが、複数のヒドロキシ基をもつ反応基質の特定のヒドロキシ基のみをリン酸化してリン酸エステルを合成することは、現代の有機合成化学においても難しい課題であり、汎用的手法は確立されていない。そこで本研究では、ピリジルエステルを用いるジオール類の触媒的モノアシル化反応の開発を契機として、アシル化反応からより難しいホスホリル化（リン酸化）反応へと展開し、「リン酸化剤の触媒的活性化に基づくリン酸エステル合成法の開発」することを3年計画で目指している。1年目の2019年度は、ホスホリル化剤としてのピリジルホスファートやピロホスファートを活性化できる金属塩を探索したところ、種々の第４周期遷移金属の塩によって活性化できることを見出した。2年目となる本年度は以下の成果を得た。（１）2位置換1,3-ジオールの触媒的不斉モノホスホリル化（非対称化）反応を、第４周期遷移金属塩と様々な不斉配位子を組み合わせることによって検討したところ、有意な選択性を与える不斉配位子を見出すことができた。現在、反応条件と配位子構造の最適化を図っている。（２）反応系中で調製した塩化ホスホリルを用いることで、2-カルボキシフェニルボロン酸を触媒とするジオールもしくはトリオールのモノホスホリル化反応が可能であることを見出した。現在、ホウ素触媒の活性向上とその特徴の探索を行なっている。（３）上述のホウ素触媒の開発と関連して、ヒドロキシカルボン酸によるボロン酸の活性化を検討しており、モノアシル酒石酸が、ウレア助触媒との組み合わせによって、高活性な不斉有機触媒となることを見出した。（４）アシル化とホスホリル化との類比から、チオエステルやチオホスファートに興味を持って検討しており、その一端として不飽和チオエステルの新しい合成法を開発することができた。