含窒素芳香族化合物の不斉水素化反応による光学活性環状アミン類の効率的合成法の開発

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キラルな環状アミン類は様々な生理活性物質中に広く含まれている基本骨格であり、その合成法は医薬品、香料、農薬等の合成化学的手法による安定供給を可能にすることから重要である。特に、含窒素芳香族化合物の不斉水素化反応は、100%の原子効率で反応が進行することに加え、工業的にも利用可能な反応であることから、キラルな環状アミン類の最も効率的な合成法のひとつである。私は今までにキラルなリン配位子を有しているイリジウム二核錯体とロジウム二核錯体を合成し、幅広い含窒素芳香族化合物の不斉水素化反応に取り組んできた。イリジウム触媒は炭素-窒素二重結合に対し高い還元活性を示し、ロジウム触媒は炭素-炭素二重結合の還元に高い触媒活性を示すことから、双方の触媒は異なった種類の含窒素芳香族化合物の不斉水素化に有効である。今年度は、特にロジウム二核錯体を用いたインドールを始めとする五員環含窒素芳香族化合物の不斉水素化反応を中心に研究に取り組んだ。具体的には、ロジウム二核錯体を用いることで、不斉配位子、反応溶媒、温度を徹底的に検討することで、様々な置換基を有しているインドールを完璧なエナンチオ選択性で不斉水素化することが可能となった。さらに、高いエナンチオ選択性の原因を突き止めることでさらなる触媒の高活性化手法を見出す手がかりが得られるために、反応機構解明に着手し、触媒が持つ不斉反応場の可視化と、それに伴う生成物の絶対配置予測手法を解明するに至った。また、さらなる検討をおこなうことで、本ロジウム二核錯体は含窒素芳香族化合物だけではなく様々な炭素―炭素二重結合に対し高い触媒活性を示すことも明らかとなり、それらに対しても、絶対配置予測手法が有効であることが明らかとなったため、ロジウム二核錯体を用いた不斉水素化反応における新たな反応系開発の糸口を見つけることにも成功した。