水溶液中の不斉Lewis酸触媒反応の開発

水溶液中不对称路易斯酸催化反应的发展

• 批准号: 13771329
• 负责人: 眞鍋 敬
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-13771329/
• 关键词: アルドール反応; マンニッヒ反応; ルイス酸; アリル化反応; 不斉反応; キラル触媒; クラウンエーテル; 希土類金属; Lewis酸; 触媒; Mannich型反応; 水中反応; エナンチオ選択的反応

触媒量の不斉源から大量の光学活性化合物を得ることができる触媒的不斉合成反応は、医薬品合成を始めとする有機合成化学の分野において極めて有用な手法の一つである。更に、反応溶媒として水を用いる合成反応は、水が持つ特有の性質を活用することで、有機溶媒中では見られない反応性・選択性を具現できる可能性がある。そこで本研究では、有機合成化学におけるもっとも重要な反応の一つである、Lewis酸触媒を用いる不斉炭素-炭素結合形成反応を、水溶液中で実現することを目標とし、キラルLewis酸触媒の開発を行った。検討の結果、以下の新規触媒系を開発した。(1)キラルクラウンエーテルと希土類金属トリフラートを組み合わせることにより、水系溶媒中での触媒的不斉向山アルドール反応を実現した。この触媒系により、光学活性βヒドロキシケトンおよびβヒドロキシチオエステルが得られる。また、種々の置換基を有するキラルクラウンエーテルを用いることにより、本触媒系におけるクラウンエーテル上の置換基効果を明らかにした。また、X線結晶解析ならびに核磁気共鳴法等により、不斉反応の選択性に影響を与える因子について明らかにした。(2)光学活性キラルジアミン型配位子と数種の金属塩とを用いる水系溶媒中での触媒的不斉反応(カルボニル化合物のアリル化反応およびヒドラゾンを基質とするMannich型反応)を開発した。これらの反応系では、配位子の存在により反応が劇的に加速されることが明らかになり、今後の新規触媒系の開発に重要な指針を与ることができた。

Catalyst amount の not 斉 source か ら large の を optical active compounds have る こ と が で き る catalyst not 斉 synthetic anti 応 は beginning, medical 薬 synthetic を め と す る organic synthetic chemistry の eset に お い て extremely め て な gimmick の a useful つ で あ る. More に 応 and anti solvent と し て water を use い る synthetic anti 応 は, water が つ の unique nature を use す る こ と で, organic solvent in で は see ら れ な い anti 応 sex, sentaku sex を is で き る possibility が あ る. そ こ で this study で は, organic synthetic chemistry に お け る も っ と も important な anti 応 の a つ で あ る, Lewis acid catalyst を い る not 斉 carbon - carbon combine to form the 応 を, aqueous solution of で be presently す る こ と を target と し, キ ラ ル Lewis acid catalyst の open 発 を line っ た. The result of the 検 discussion on the <s:1>, the following new regulations of the <s:1> catalyst system を development た. (1) the キ ラ ル ク ラ ウ ン エ ー テ ル と greek-turkish metals ト リ フ ラ ー ト を group み close わ せ る こ と に よ り, water system in the solvent で の catalyst not 斉 to mountain ア ル ド ー ル anti 応 を be presently し た. <s:1> the catalyst system is によ, and the optical activity is βヒドロキシケト および およびβヒドロキシチ エステ エステ が られる. ま た, kind of 々 の replacement を has an す る キ ラ ル ク ラ ウ ン エ ー テ ル を with い る こ と に よ り, this catalyst is に お け る ク ラ ウ ン エ ー テ ル の displacement based on the working fruit を Ming ら か に し た. ま た, X-ray crystallization resolution な ら び に nuclear magnetic 気 resonance method に よ り, rather than a 斉 応 の sentaku に を effect and え る factor に つ い て Ming ら か に し た. (2) optical active キ ラ ル ジ ア ミ ン type ligand と several の metal salt と を with い る drainage in the solvent で の catalyst rather than a 斉 応 (カ ル ボ ニ ル compound の ア リ ル turn against 応 お よ び ヒ ド ラ ゾ ン を matrix と す る Mannich type anti 応) を open 発 し た. こ れ ら の anti 応 department で は exist, the ligand の に よ り anti 応 が drama に accelerated さ れ る こ と が Ming ら か に な り, the future new gauge catalyst is の の 発 に important を な Pointers and る こ と が で き た.

项目成果

Kobayashi, S., Manabe, K., Ishitani, H., Matsuo, J.: "In Science of Sytnhesis, Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations, Bellus, D.; Ley, S. V.; Noyori, R.; Regitz, M.; Schaumann, E.; Shinkai, I.; Thomas, E. J.; Trost, B. M., Eds."Georg Thieme Ver

Kobayashi, S.、Manabe, K.、Ishitani, H.、Matsuo, J.：“在合成科学中，Houben-Weyl 分子转化方法，Bellus, D.；Ley, S.V.；Noyori, R.；Regitz，

Mori, Y., Manabe, K., Kobayashi, S.: "Catalytic Use of a Boron Source for Boron Enolate-Mediated Stereoselective Aldol Reactions in Water"Angew. Chem., Int. Ed.. 40. 2815-2818 (2001)

Mori, Y.、Manabe, K.、Kobayashi, S.：“硼源在水中催化硼烯醇介导的立体选择性羟醛反应”Angew。

Kobayashi, S., Hamada, T., Manabe, K.: "Lewis Acid-Catalyzed Allylation Reactions of Acylhydrazones with Tetraallyltin in Aqueous Media"Synlett. 1140-1142 (2001)

Kobayashi，S.，Hamada，T.，Manabe，K.：“水介质中酰腙与四烯丙锡的路易斯酸催化烯丙基化反应”Synlett。

Kobayashi, S., Aoyama, N., Manabe, K.: "Ligand-Accelerated Cadmium-Catalyzed Allylation of Aldehydes and Ketones in Aqueous Media"Synlett. 483-485 (2002)

Kobayashi, S.、Aoyama, N.、Manabe, K.：“水介质中醛和酮的配体加速镉催化烯丙基化”Synlett。

Kobayashi, S., Hamada, T., Nagayama, S., Manabe, K.: "Asymmetric Catalysis in Aqueous Media : Use of Metal-Chiral Crown Ethers as Efficient Chiral Lewis Acid Catalysts in Asymmetric Aldol Reactions"J. Braz. Chem. Soc.. 12. 627-633 (2001)

Kobayashi, S.、Hamada, T.、Nagayama, S.、Manabe, K.：“水介质中的不对称催化：使用金属手性冠醚作为不对称羟醛反应中的高效手性路易斯酸催化剂”J。