光学活性含窒素化合物の効率的合成を目的とした新規キラル触媒の開発

新型手性催化剂的开发用于高效合成光学活性含氮化合物

• 批准号: 13771326
• 负责人: 石谷 暖郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13771326/
• 关键词: メゾ構造体; メソポーラスシリカ; MCM-41; 有機合成反応; アルドール反応; Friedel-Craftsアシル化反応; 不斉酸化反応; 不斉合成; マンニッヒ反応; メソ多孔体; 酸触媒; フリーデルークラフツ反応; 固体触媒

固体触媒を用いる精密有機合成の開発が様々なアプローチによって進行する中、筆者はメゾ多孔体を活用する反応設計を試みた。MCM-41(以下M41)は規則的ヘキサゴナル細孔を有するメゾ多孔性シリカであり、細孔内は広大で均一な平面である。筆者はこの空間が一般的な有機化合物の反応場として非常に興味深いと考えた。1.M41の酸特性を活かした有機合成M41の細孔壁はアモルファスであり、その酸強度は低く、有機合成反応の酸触媒として利用することは困難であろうと考えられる。ところが、少量のM41存在下、Diels-Alder反応、向山アルドール反応、Firedel-Crafts反応がそれぞれ円滑に進行することを見出した。向山アルドール反応においては、アセタール類を選択的に活性化することを見出した。さらに、M41による活性化機構を検討し、不純物として含まれているA1や表面積による影響を否定し、細孔構造の規則性が酸特性発現の鍵となっていることを見出した。2.M41上での不斉酸化反応M41にTiイオンを担持し、過酸化水素を酸化剤としてスルフィド類を酸化すると酒石酸存在下で不斉酸化反応が進行することが筆者の研究室において見出された。そこで不斉源の構造、修飾方法について検討を行った。まず選択性を網羅的に評価するため反応進行程度をパラメータとして導入し、これにより選択性が一義的に決定されていることを見出した。また、不斉源についての知見を得るため様々な光学活性物質を用いたところ、α-ヒドロキシカルボン酸が必須ユニットであり、この絶対構造が生成物の立体化学を決定すること、このユニットに続くβ位の不斉中心が選択性に大きな影響を与えることを見出した。この条件を満たすタートラニル酸を用いた場合、酒石酸を上回る選択性の獲得に成功した。これにより、本不斉反応の新たな可能性を示すことができた。

The development of precision organic synthesis for solid catalyst applications was studied in detail. MCM-41(below M41) has regular pores, porous pores and uniform pores. The author is very interested in the study of organic compounds in general. 1. The acid properties of M41 are active. The pore walls of M41 are not active. The acid strength of M41 is low. The acid catalyst of organic synthesis is difficult to use. In the presence of a small amount of M41, Diels-Alder reaction, Xiangshan reaction, Firedel-Crafts reaction, the reaction is carried out in the presence of M41. To the mountain to the opposite side of the road, to the opposite side of the road. In addition, the activation mechanism of M41 is discussed, the influence of impurities on the surface area of A1 is denied, the regularity of pore structure and the key to the development of acid characteristics are revealed. 2. The non-acidifying reaction on M41 was carried out in the presence of Ti and Ti in M41. The non-acidifying reaction was carried out in the presence of tartaric acid. The structure and modification method of the source are discussed in detail. The degree of progress of the selection process is determined by the selection process. For example, the use of optically active substances in the production of α-hydroxy-2-methyl-amino-2-carboxylic acids is necessary to determine the stereochemistry of the products. The conditions for the use of tartaric acid in the case of selective success The possibility of a new approach to the problem is demonstrated.

项目成果

S.Kobayashi: "A novel chiral zirconium catalyst for enantioselective aldol and Mannich-type reactions. Catalytic activetion of both aldehydes and imines using a similar chiral Lewis acid"Tetrahedron. 57,No.5. 861-866 (2001)

S.Kobayashi：“一种用于对映选择性醇醛和曼尼希型反应的新型手性锆催化剂。使用类似的手性路易斯酸催化活化醛和亚胺”四面体。

S.Yasuda: "Anovel inhibitor of ceramide trafficking from the endoplasmic reticulum to the site of sphingomyelin synthesis"Journal of Biological Chemistry. 276,No.47. 43994-44002 (2001)

S.Yasuda：“神经酰胺从内质网运输到鞘磷脂合成位点的新型抑制剂”生物化学杂志。

M.Ueno: "Air-stable, storable, and highly selective chiral Lewis acid catalyst"Org.Lett.. 4(20). 3395-3397 (2002)

M.Ueno：“空气稳定、可储存、高选择性手性路易斯酸催化剂”Org.Lett.. 4(20)。

S.Kobayashi: "Asymmetric intramolecular [3+2] cycloaddition reactions of acylhydrazones/olefins using a chiral zirconium catalyst"J.Am.Chem.Soc.. 124(46). 13678-13679 (2002)

S.Kobayashi：“使用手性锆催化剂的酰腙/烯烃的不对称分子内[3 2]环加成反应”J.Am.Chem.Soc.. 124(46)。

S.Kobayashi: "Catalytic enantioselective addition of propionate units to imines : An efficient synthesis of anti-α-methyl-β-amino acid derivatives"Chemistry, Eur.J.. 8(18). 4185-4190 (2002)

S.Kobayashi：“丙酸单元对亚胺的催化对映选择性加成：抗 α-甲基-β-氨基酸衍生物的有效合成”，Chemistry，Eur.J. 8(18) (2002)。