触媒的不斉水素化に基づく光学活性β-アミノ酸類の効率的合成

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光学活性β-アミノ酸は生理活性ペプチド抗生物質の構成要素として、あるいはβ-ラクタム抗生物質合成のキラル構成単位として古くから注目されている重要な天然物である。本一般研究Cでは2,2'-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1'-ビナフチル(BINAP)を配位子とするルテニウム二価錯体のエナミド類に対する高いエナンチオ選択能および触媒的水素化能に着目して、触媒的不斉反応に要求される実用的要素となる(1)基質合成の容易さ、(2)触媒調製の容易さ、(3)操作の容易さ、(4)高反応性、(5)高不斉収率を十分考慮して、光学活性β-アミノ酸類の効果的合成への展開を目指した。その結果、対応する3-オキソカルボン酸エステルからエナミンへの変換、アシル化、光異性化を経て水素化基質の大量合成に成功すると同時に、購入可能あるいは容易に調製できるルテニウム触媒前駆体として[RuCl_2(cod)]n、[RuCl_2(C_6H_6)]_2、RuCl_2[Sb(C_6H_5)_3]_3を用いることによってBINAP-ルテニウムハロゲンおよびアセテート錯体の簡易合成法の開拓を実現した。従来法に比較して収率、操作法ともに格段に優れだ方法である。触媒活性・選択性も従来のBINAP-ルテニウム錯体と同じであり、操作の容易さ、高反応性、高不斉収率を満足する本触媒的不斉水素化法の実用性をさらに高めることができたと考えている。同錯体を用いてβ-アシルアミノアクリル酸誘導体を最高96%の不斉収率で水素化することに成功した。この選択性は現段階で最も高いものである。さらに、各種オレフィン類の水素化において基質構造とエナンチオ選択性との相関関係が明らかにすることができた。本研究者は、分子レベルでの触媒反応の詳細な機構解明が、高効率化、合成化学的一般性の確立、そして実用化への飛躍に直結すると確信するものであるが、その基盤の一部を確立することができたと考えている。