ホスホニウムLewis酸触媒を用いた不斉触媒反応開拓

有機分子触媒は一般に安価であり、厳密な無水・無酸素条件が不要であるなど実験操作上高い利点を有する。有機触媒の中でもリン化合物は特に重要である。キラルリン酸触媒の進歩は目覚ましく、より酸性度の高い有機ブレンステッド酸の開発もなされている。また、3価リンやホスフィンオキシドは遷移金属配位子として利用されるだけでなく、ルイス塩基触媒としての有用性が多くの有機化学反応で示されている。一方で、リン由来ルイス酸触媒はほとんど研究されておらず、その触媒機能が未解明である。これを踏まえて本研究では、ヘンドリクソン型のキラルビスホスホニウム塩(POP触媒)の高度不斉触媒化を目的とした不斉反応開発を行った。初年度は申請者らが開発したビスアリルアミドの非対称化型不斉ブロモ環化反応の知見をもとに、ラセミ体アリルアミドの速度論的光学分割を検討した。その結果、異なる二つのアルケン部位を持つラセミ体アミドに対してBINAP由来POP触媒存在下でブロモ化反応を行うと、(R)体原料と(S)体原料からそれぞれ高い立体選択性で異なる光学活性化合物が生じるパラレル光学分割が効率的に進行することを見出した。また、本反応におけるPOP触媒の特異な触媒機能を解析し、アルケン/アルケンの組合せのみでなく、アルキン/アルケンならびにアルキン/アルキンなど、多種不飽和結合を含むラセミ体アミドにも応用できることを確認した。不斉ハロゲン化によるパラレル速度論分割を世界で初めて成功させたと同時に、生成物の官能基変換多様性や生物活性分子への合成利用などを鑑み、学術的に重要な研究結果である。

有機分子触媒は一般に安価であり、厳密な無水・無酸素条件が不要であるなど実験操作上高い利点を有する。有機触媒の中でもリン化合物は特に重要である。キラルリン酸触媒の進歩は目覚ましく、より酸性度の高い有機ブレンステッド酸の開発もなされている。また、3価リンやホスフィンオキシドは遷移金属配位子として利用されるだけでなく、ルイス塩基触媒としての有用性が多くの有機化学反応で示されている。一方で、リン由来ルイス酸触媒はほとんど研究されておらず、その触媒機能が未解明である。これを踏まえて本研究では、ヘンドリクソン型のキラルビスホスホニウム塩(POP触媒)の高度不斉触媒化を目的とした不斉反応開発を行った。初年度は申請者らが開発したビスアリルアミドの非対称化型不斉ブロモ環化反応の知見をもとに、ラセミ体アリルアミドの速度論的光学分割を検討した。その結果、異なる二つのアルケン部位を持つラセミ体アミドに対してBINAP由来POP触媒存在下でブロモ化反応を行うと、(R)体原料と(S)体原料からそれぞれ高い立体選択性で異なる光学活性化合物が生じるパラレル光学分割が効率的に進行することを見出した。また、本反応におけるPOP触媒の特異な触媒機能を解析し、アルケン/アルケンの組合せのみでなく、アルキン/アルケンならびにアルキン/アルキンなど、多種不飽和結合を含むラセミ体アミドにも応用できることを確認した。不斉ハロゲン化によるパラレル速度論分割を世界で初めて成功させたと同時に、生成物の官能基変換多様性や生物活性分子への合成利用などを鑑み、学術的に重要な研究結果である。