遷移状態解析に基づく多核金属アート塩基の論理的開発と機能性芳香族構築化学への展開

基于过渡态分析的多核金属盐碱的逻辑发展及其在功能芳香结构化学中的应用

• 批准号: 05J11953
• 负责人: 中 寛史
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11953/
• 关键词: アート塩基; 遷移状態解析; 多核金属錯体; 芳香族化合物; 量子化学計算; 触媒反応機構; チロシナーゼ; 水素引き抜き反応

1、量子化学計算を用いたチロシナーゼの触媒反応機構の解明:信頼性が高く実験系との比較が容易な、酵素類似の銅2核錯体とフェノキシドとのモデル反応について詳細に理論化学的検討を行った。その結果、真の活性種は従来考えられていたペルオキシラジカルや(μ-η^2:η^2)ペルオキシド錯体ではなく、(μ-η^1:η^1)ペルオキシド錯体であることが強く示唆された。さらに、もともと等価である2つの銅原子と酸素原子が、得られた反応過程において、それぞれが非対称で全く異なる役割を果たすことで、反応の遷移状態と生成系の安定化に寄与していることが明らかとなった。これらの検討は実験結果と良く符合し、本錯体はチロシナーゼと同様の反応性を示すことから、本研究で明らかになったこれらの現象は、酵素反応にもみられる普遍的な反応機構である可能性が示唆される。2、遷移状態解析に基づく多核金属アート塩基の論理的開発と新規有機化学反応の開拓:研究の足がかりとして、開発したアルミニウムアート塩基の機能解析を行った。理論化学計算の結果、水素引き抜き反応において配位溶媒の有無に関わらず、環状遷移状態を経て反応が進行すること、反応に関与する配位子はヘテロ原子配位子の方が速度論的に有利であること、アート錯体の二つの金属の共同効果が反応経路の安定化に寄与していることが判明した。3、機能性芳香族構築化学への展開:官能基をもつアリルフェニルエーテル誘導体に対し、開発したアルミニウムアート塩基を用いることで、アリル位のα位のみを選択的に官能基化できることがわかった。得られた化合物は、抗炎症薬を中心とした医薬品合成中間体に見られる骨格をもつことから、これらの誘導体合成の一助となりうるのみならず、クライゼン転位を経て高度に官能基化された多置換芳香族アリル誘導体へ導けることが明らかになりつつある。

1。使用量子化学计算来阐明酪氨酸酶的催化​​反应机制：对酶样铜dinuclear复合物和苯氧铁之间的模型反应进行了详细的理论化学研究，这些复合物与苯氧化苯甲酸酚可靠，与实验系统相比易于比较。结果，强烈建议真正的活性物质不是过氧自由基或（μ-η^2：η^2）过氧化物复合物，而不是先前认为是的，而是（μ-η^1：η^1）过氧化物复合物。此外，已经揭示了两个最初等效的铜原子和氧原子，它们在所得反应过程中起着完全不同的作用，有助于反应的过渡状态和形成系统的稳定。这些研究与实验结果很好地匹配，并且该复合物与酪氨酸酶表现出相似的反应性，这表明本研究中揭示的这些现象可能是一种通用反应机制，在酶促反应中也可以看到。 2。基于过渡状态分析和新的有机化学反应的发展的多核金属艺术基础的逻辑发展：作为研究的垫脚石，对已发达的铝制艺术碱基进行了功能分析。理论化学计算表明，该反应是通过循环过渡状态进行的，无论在氢提取反应中是否存在或不存在配位溶剂，杂原子配体是参与反应的配体的动力学优势，以及该反应的两种金属的稳定反应途径的关节效应，这是稳定反应途径的两种金属效应。 3。发展到功能芳族构造化学：通过将开发的铝苯基苯醚衍生物具有功能基团的衍生物使用，已经发现只有在烯丙基位置的alpha位置才能选择性化。由于所获得的化合物在药物合成中间体（主要是抗炎药）中发现了一个主链，因此越来越明显的是，不仅可以帮助这些衍生物的合成，而且还可以导致高度功能化的多拟合的芳族芳族化的芳族烯丙基衍生物，这是通过Claysen重排的。