酸性条件下で発生させた遷移金属エノラートを鍵とする触媒的不斉反応の開発

使用酸性条件下产生的过渡金属烯醇化物催化不对称反应的发展

• 批准号: 14771238
• 负责人: 濱島 義隆
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14771238/
• 关键词: パラジウム; 触媒的不斉反応; パラジウムエノラート; マイケル反応; フッ素化反応; マンニッヒ型反応; イオン性液体; 触媒の再利用; 触媒的不斉合成; 酸性条件; α-フッ素-β-ヒドロキシカルボン酸; α-フッ素-β-アミノ酸

光学異性体の片方を効率良く合成することは医薬や農薬、液晶材料などの生産において重要であるため、我々は触媒的不斉合成法の開発に取り組んでいる。昨年度は、我々がこれまでに報告したキラルPd錯体の特性を理解した上で新しい反応機構を提案し、それに基づいて一般性が高く、かつ高エナンチオ選択的な触媒的不斉マイケル反応やフッ素化反応の開発に成功した。本年度は先に提唱した反応機構、すなわちエノラート生成に伴って生じるプロトン酸が求電子剤の活性化に重要な役割を果たしているという知見を更に検証する目的で、プロトン酸によって活性化されやすいイミンを求電子剤とするマンニッヒ型反応の検討を行った。その結果、マイケル反応に比べ圧倒的に大きい速度で反応が進行することが分かり、生成物の不斉収率も最高99%に達することが分かった。現在、反応剤の拡張を検討中である。我々の反応は触媒量のPd錯体で進行し良好な結果を与えるものの、高価なPd錯体をカラムによって除去しなければならず、その回収は困難であった。そこで、Pd錯体の回収・再利用を検討した。その結果、Pd錯体がイオン性液体に容易に溶解し、固定されることを見い出した。Pd錯体が溶解したイオン性液体中で触媒的不斉フッ素化を行ったところ、最適溶媒であったエタノール中と同じ不斉収率でフッ素化体を得た。反応終了後、生成物はエーテルによって抽出でき、錯体はイオン性液体中に保持された。したがって、フッ素化反応を同じ触媒溶液を用いて繰り返し行うことができ、反応を11回連続で行った。イオン性液体中での錯体の再利用はフッ素化反応だけに限らず、炭素-炭素結合形成反応であるマイケル反応も同様に行うことができることを明らかにした。

The synthesis of optical heterotropes is very important in the production of pharmaceutical and liquid crystal materials, and the development of catalytic synthesis is very important. Last year, we reported on the understanding of the characteristics of Pd complex, the proposal of new reaction mechanism, and the success of the development of catalyst based on high generality and high selectivity. This year, we will first discuss the mechanism of reaction, the production and activation of organic acids, and the important role of reaction in the activation of organic acids. As a result, the product recovery rate is up to 99%. Now, in the middle of the discussion. Our reaction catalyst amount of Pd complex is carried out well, and the results are difficult to remove and recover. The recovery and reuse of Pd and Pd are discussed. As a result, Pd complex is easy to dissolve and fix in liquid. Pd complex dissolved in the liquid, the best solvent, the best solvent, the best solvent. After the reaction, the product is extracted and the wrong body is kept in the liquid. The catalyst solution is used in the reaction of 11 cycles. The reuse of impurities in organic liquids is limited by the reduction of impurities, and the reaction formed by the combination of carbon and carbon is the same.

项目成果

Yoshitaka Hamashima, Hisashi Takano, Daido Hotta, Mikiko Sodeoka: "Immobilization and Reuse of Pd Complexes in Ionic Liquid : Efficient Catalytic Asymmetric Fluorination and Michael Reaction with β-Ketoesters"Organic Letter. 5. 3225-3228 (2003)

Yoshitaka Hamashima、Hisashi Takano、Daido Hotta、Mikiko Sodeoka：“离子液体中 Pd 配合物的固定化和再利用：β-酮酯的高效催化不对称氟化和迈克尔反应”有机信函。

Yoshitaka Hamashima, Daido Hotta, Mikiko Sodeoka: "Direct Generation of Nucleophilic Chiral Palladium Enolate from 1,3-Dicarbonyl Compounds : Catalytic Enantioselective Michael Reaction with Enones"Journal of the American Chemical Society. 124. 11240-1124

Yoshitaka Hamashima、Daido Hotta、Mikiko Sodeoka：“从 1,3-二羰基化合物直接生成亲核手性烯醇钯：与烯酮的催化对映选择性迈克尔反应”美国化学会杂志。

Yoshitaka Hamashima, Kenji Yagi, Hisashi Takano, Laszlo Tamas, Mikiko Sodeoka: "An Efficient Enantioselective Fluorination of Various β-Ketoesters Catalyzed by Chiral Palladium Complexes"Journal of the American Chemical Society. 124. 14530-14531 (2002)

Yoshitaka Hamashima、Kenji Yagi、Hisashi Takano、Laszlo Tamas、Mikiko Sodeoka：“手性钯配合物催化的各种 β-酮酯的高效对映选择性氟化”美国化学会杂志 124。14530-14531 (2002)。