複数の有機分子触媒を組み合わせたハイブリッド触媒系の開発

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有機分子触媒は、金属に代わる環境調和型の触媒として急速に発展している。巧妙に分子設計されたキラル有機分子触媒を用いて、複雑な天然物や機能性物質の化学選択的および立体選択的な合成も精力的に行われている。この分野は著しい発展を遂げているが、本研究では、不斉合成における有用性のみならず、プロセス的な観点も考慮に入れた反応系の開発を目指した。すなわち、複雑な分子構造の構築を段階的に行うのではなく、複数の触媒をワンポットで用いて連続反応を行うハイブリッド触媒系を検討した。まず、当研究室で開発したキラル二級アミン触媒を用いたアルデヒドのα位の不斉ベンゾイルオキシ化を、連続反応へ展開しようと試みた。すなわち、不斉ベンゾイルオキシ化の後、続いて水酸基を保護したジヒドロキシアセトンとのアルドール反応を行い、単糖類の立体選択的合成を図った。その結果、アルドール反応で用いる触媒とジヒドロキシアセトンの水酸基の保護基の組み合わせを変えることで、3か所の不斉点が制御された単一のジアステレオマーの糖誘導体を作り分けることができた。また、オルト位に置換基を有するトリブロモメチルアセトフェノン誘導体が、アミン触媒を用いたエナミン経由の反応に有効な臭素化剤となることを見出した。従来の臭素化剤を用いたアルデヒドのα位の臭素化反応では、臭素化剤がアミン触媒を失活させるため、多くの触媒量を必要とした。しかし、今回の臭素化剤ではそのような副反応が抑制され、20～200分の1程度の触媒量で反応が進行した。さらに、当研究室で独自に開発したキラル二級アミン触媒を用いて、アルデヒドのα位の高エナンチオ選択的臭素化を達成した。この臭素化剤は他の臭素化反応や連続反応にも利用できる可能性があり、現在検討を進めている。