新世代不斉求核触媒の開発

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我々は4-ピロリジノピリジン(PPY)を基本骨格とする不斉求核触媒を既に開発し、本触媒がラセミ体アミノアルコールのアシル化による速度論的分割で高いエナンチオ選択性を示すことを既に見出している。本年度はL-グルタミン酸を出発物質としてピロリジン環2位と5位に2つの官能基側鎖を持つC_2-対称PPY型不斉求核触媒の合成ルートを確立した。L-グルタミン酸-ジ-t-ブチルと4-ブロモピリジンを縮合させ、エステルの加水分解、酸クロリド法による環化、アミドカルボニル基の選択的還元、シアニドの付加、加水分解を経て、ピロリジン環の2位と5位にカルボキシル基をトランス配置で持つ光学活性ピロリジノピリジンを合成にはじめて成功した。ピロリジン環2位と5位のカルボキシル基には任意の官能基導入が可能である。合計12種類のアミノ酸エステル、アミン類を常法により簡便に縮合し、2つの官能基側鎖を持つC_2-対称PPY型不斉求核触媒のライブラリーを構築した。この触媒群を用い、メソ-1、2及び1、3-ジオールの不斉非対称化を行なった。シクロヘキサン-1、2-ジオールでは最高99% eeで、ブタン-1、2-ジオールでは93% eeで不斉非対称化が進行した。これらの不斉アシル化には官能基側鎖の芳香環が必須ではないことがわかった。触媒構造と反応の選択性の相関を精査した結果、基質の水酸基と触媒の2位及び5位のアミドカルボニル基との水素結合が選択性発現に重要な役割を担うことがわかった。