Environmentally Benign Precise Transformations of Alkenes by Chiral Chalcogenide Catalysts

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石油由来の単純なアルケンを用いた直截的有用化合物合成法の開発は、化学合成に伴うエネルギー消費や廃棄物排出の大幅な削減につながることから、循環型社会構築に向けて確立すべき科学技術である。しかし、機能性化合物を効率的且つ精密に創製するための、アルケンを用いた立体選択的不斉合成は、未だ困難な課題として残されている。本研究では、独自のアイデアに基づいて設計した分子認識型キラル二官能性カルコゲナイド触媒を利用することで、本課題の解決に挑んだ。触媒機能の本質的役割を担うカルコゲナイド部位に加え、触媒骨格にアニオン認識部位を組み込むことで、反応中間体の構造および触媒機能を精密に制御し、これまで困難とされてきたアルケンへの高立体選択的官能基導入法の開発に取り組んだ。本手法が確立できれば、医薬品や機能性材料の製造工程の大幅な簡略化に繋がることから、化学工業の様々な場面で利用される手法になると期待できる。独自に設計したキラル二官能性カルコゲナイド触媒の効率的合成法を確立し、触媒ライブラリーの構築をおこなった。このキラル二官能性カルコゲナイド触媒ライブラリーを活用し、アルケニルカルボン酸の不斉ヨードラクトン化反応による有用光学活性ラクトン化合物の効率的不斉合成への適用を検討した。その結果、ヒドロキシ基を有するキラル二官能性セレニド触媒が、本反応に効果的であることを見出した。本反応においては、アルケニルカルボン酸の不斉ブロモラクトン化反応に極めて有効であったキラル二官能性スルフィドを触媒とした場合、反応の加速は見られるものの、立体選択性はほとんど発現しないという興味深い結果を得た。用いるハロゲン化試薬の特徴に応じて、最適なカルコゲナイド触媒を選択することが重要であるという知見を得た。