α,β-エポキシエステルの実践的触媒的不斉合成-ジルチアゼム、ポリオールへの展開

α,β-环氧酯的实用催化不对称合成 - 地尔硫卓和多元醇的开发

基本信息

批准号：
02J08059
负责人：
根本哲宏
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

光学活性α,β-エポキシエステル類と同様に、光学活性α,β-エポキシアミド類はエポキシ環の位置選択的開環を行うことにより、有機合成化学的に極めて有用性の高いキラル合成素子である、α-ハイドロキシアミド類やβ-ハイドロキシアミド類へと容易に変換が可能である。これらの効率的合成法の確立を目指し、La-BINOL-Ph_3As=O錯体をもとにα,β-不飽和アミドの触媒的不斉エポキシ化反応の条件の検討を行ったところ、Sm-BINOL-Ph_3As=O錯体を用いた場合に極めて良好な収率、及び不斉収率にて目的物が得られることが分かった。5-10mol%の触媒を用いた場合、最高で99%収率、>99%eeにて対応するα,β-エポキシアミドが得られた。基質としてはβ-位にアルキル置換基を有するもの、及びβ-位にアリール置換基を有するもののいずれにおいても、またアミド部分に関しては2級アミド、3級アミドのいずれにおいても適用可能であることが分かった。β-位にアリール置換基を有するα,β-エポキシアミドは、Pd触媒存在下、位置選択的に開環し、様々な天然物生物活性化合物の構造単位であるβ-アリールα-ハイドロキシアミドを与える。β-アリールα-ハイドロキシアミド類の効率的合成法の開発にあたり、近年アトムエコノミー的な観点からも注目を集めているワンポットタンデム反応を用いる戦略を選択した。本プロセスを達成するため必要条件は、二段階目のPd触媒反応が一段階目のエポキシ化の条件下においても機能しうることである。そこでエポキシ化反応に必要な試薬類を添加剤として加えた場合のPd触媒によるα,β-エポキシアミドの開環反応の検討を行ったところ,添加剤無しの条件と比較してSm-BINOL-Ph_3P=O錯体およびその他の試薬を添加剤として用いた場合に副生成物の生成が抑制されることがわかりた。この特徴的な知見をもとに、α,β-不飽和アミドを原料としてエポキシ化、開環反応を連続的に行った結果、最終生成物として光学活性なβ-アリールα-ハイドロキシアミドが高収率にて得られた。さらに、光学的に純粋なα,β-エポキシアミドは、対応するα,β-エポキシエステルへと変換が可能であり、数工程の変換を行うことにより、合成化学的に極めて有用性の高いsyn-及びanti-3,5-ジヒドロキシエステルを光学的に純粋な化合物として得た。本方法を用いることで、1,3-ポリオール/α-ピロン構造を含む数種の天然物の触媒的不斉合成に成功した。

像光学活性α一样，β-环氧酯，光学活性α，β-环氧酰胺可以很容易地转换为α-羟基酰胺和β-羟基酰胺，它们是手性合成器件，它们是具有极为有用的有机合成化学物质的手性合成化学物质，通过执行具有层析环的环形环的开放环。为了建立这些有效的合成方法，我们研究了基于la-binol-ph_3as = O复合物的α，β-不饱和酰胺的催化不对称环氧化条件，并发现当使用SM-BINOL-PH_3AS = O复合物时，可以以极高的收益率和无效的产量获得目标产物。当使用5-10 mol％的催化剂时，相应的α，β-环氧胺的最大产率为99％，> 99％EE。已经发现底物是在β-位上具有烷基取代基的底物，在β-位置具有芳基取代基的底物，并且可以将酰胺部分应用于二级酰胺或第三酰胺酰胺。在PD催化剂的存在下，在β-位的区域选择性开放的α，β-环氧酰胺可提供β-芳基α-羟基酰胺，这是各种天然产物生物活性化合物的结构单位。在开发一种合成β-芳基α-羟基胺的有效方法时，我们选择了使用一锅串联反应的策略，该策略最近从原子经济的角度吸引了人们的注意。实现此过程的一个要求是，第二阶段PD催化也可以在第一阶段环氧化的条件下起作用。因此，我们使用PD催化剂研究了α，β-环氧酰胺的环反应，当添加了环氧反应所需的试剂作为添加剂，发现当SM-Binol-PH_3P = O复合物与其他添加剂相比，SM-BINOL-PH_3P = O时SM-Binol-PH_3P = O时抑制了副产物的形成。基于这一特征发现，使用α，β-不饱和酰胺作为起始材料和打环反应进行环氧化作用，从而导致光学活跃的β-Arylα-羟基酰胺作为最终产物的高产量。此外，可以将光学纯α，β-环氧胺转换为相应的α，β-环氧酯，并通过执行几个转化率的步骤，合成和抗3,5,5-二羟基酯作为光学上纯的化合物，这些化合物具有很高的合成性。使用这种方法，含有1,3-Polyol/α-吡酮结构的几种天然产物的催化不对称合成成功。